Zwei Stücke stammen aus dem Petrified Forest National Park in Arizona, das dritte aus Crosby County in Texas. Ob in einem so alten Bruchstück wirklich Knorpel steckt, entscheidet kein einzelnes Merkmal. Erst mehrere Spuren zusammen überführen die Splitter.

Ein Team um Denycè S. E. Velin von der Virginia Tech berichtet darüber in der Fachzeitschrift Palaeodiversity.

Das Skelett, das sich selbst auflöst

Haie und ihre Verwandten, die Knorpelfische, bauen ihr inneres Skelett aus Knorpel. Teile davon verkalken, lagern also Mineral ein und werden hart. Genau dieser verkalkte Knorpel ist das Erkennungszeichen der ganzen Gruppe.

Das Material hat eine fatale Schwäche. Es zerfällt leicht und bleibt deshalb nur selten als Fossil erhalten. In der Geschichte der Haiskelette klafft dadurch eine Lücke, die Forschende bisher kaum schließen konnten.

So könnte es in der Trias gewesen sein: Ein Hai stirbt in einem Süßgewässer und sinkt auf den schlammigen Grund. Strömung und Fäulnis nehmen den Körper Stück für Stück auseinander. Im Glücksfall bleiben ein paar harte Splitter liegen, und Sediment deckt sie zu.

Die beiden Stücke aus Arizona lagen im Blue Mesa Member der Chinle-Formation, einer Gesteinsschicht aus dem frühen Norium. Das texanische Stück stammt aus der Tecovas-Formation. Beide Schichten sind rund 220 Millionen Jahre alt.

Ein Fliesenmosaik überführt den Knorpel

Die Forschenden nehmen die Splitter mit drei Werkzeugen in die Zange. Hauchdünn geschliffene Gesteinsscheiben kommen unters Mikroskop, ein Rasterelektronenmikroskop treibt die Vergrößerung weit hoch. Computertomographie, also Röntgen in vielen Schichten, durchleuchtet das Innere.

Dann stapeln sich die Belege. Vieleckige Mineralplättchen, die Tesserae, liegen dicht an dicht wie Fliesen. Faserige Zonen verbinden das Mosaik, und dazwischen sitzen winzige Hohlräume, die Fachleute Lakunen nennen.

Auch eine Markhöhle fehlt, also der Hohlraum im Inneren vieler Knochen. Jede dieser Spuren für sich wäre nur ein Hinweis. Zusammen ergeben sie genau das Muster, das für mosaikartig verkalkten Knorpel typisch ist.

Kein Splitter gleicht dem anderen

Im Inneren zeigen die Funde verschiedene Gesichter. Mal verkalkt der Knorpel zu Kügelchen, mal zu säulenartigen Strukturen. Manche Stücke tragen eine abgesetzte Deckschicht über dem Hauptteil, anderen fehlt diese Trennung.

Gerade diese Vielfalt macht die Funde wertvoll. Sie zeigt, wie unterschiedlich fossiler Knorpel aussehen kann. Wer künftig einen verdächtigen Splitter findet, hat damit Vergleichsbilder zur Hand.

Die Spur führt zu Süßwasserhaien der Trias

Welches Tier den Knorpel trug, klärt ein Vergleich mit heutigen und ausgestorbenen Knorpelfischen. Er zeigt auf die Xenacanthiformes, eine Gruppe von Haien. Wahrscheinlich stammen die Splitter von solchen Tieren.

Die Fundorte passen dazu. Sowohl in Arizona als auch in Texas sind diese Haie von denselben Fundstellen bereits bekannt. Fundort und Verdächtiger passen also zusammen.

Unscheinbare Krümel werden zu Beweisstücken

Die größte Wucht entfaltet die Studie bei Material, das bisher leicht übersehen wurde. In Fundschichten voller winziger Wirbeltierreste liegen zwischen Zähnen und Knochensplittern oft Bruchstücke ohne klare Zuordnung. Die Merkmale aus dem Plättchen-Mosaik, den Faserzonen und der inneren Bauweise liefern nun einen Maßstab, um solche Krümel gezielt als Knorpel zu erkennen.

Damit schließen die drei Funde eine Lücke im Fossilbericht der Knorpelfische. Sie zeigen genauer, wie deren verkalkter Knorpel gebaut ist. Außerdem erweitern sie, was über das innere Skelettgewebe von Haien aus den Süßgewässern der Trias dokumentiert ist.

Eigentlich hätte der Knorpel dieser Haie spurlos verschwinden müssen. Drei Splitter haben sein Mosaik trotzdem 220 Millionen Jahre lang bewahrt, und die Forschung kann es nun lesen.

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