Besucher des Mammoth Cave in Kentucky gehen nicht wegen der Haie dorthin, sondern um die kühle Luft und die stille Dunkelheit zu genießen. Doch hoch über den Spaziergängen der Touristen haben Wissenschaftler die Überreste zweier mächtiger Meeresräuber entdeckt, die vor etwa 325 Millionen Jahren hier schwammen.

Die neu beschriebenen Arten sind Troglocladodus trimblei und Glikmanius careforum, beide Mitglieder einer ausgestorbenen Gruppe, die als Ctenacanth-Haie bekannt ist. Ihre Fossilien wurden in Gesteinsschichten im Mammoth Cave Nationalpark sowie in übereinstimmenden Formationen im Norden von Alabama gefunden.

Zwei Räuber von einer verschwundenen Küste

Troglocladodus trimblei ist eine völlig neue Gattung und Art, bekannt durch erhaltene Zähne von Erwachsenen und Jugendlichen, die in den St. Louis- und Ste. Genevieve-Formationen im Mammoth Cave sowie im Bangor-Kalkstein in Alabama gefunden wurden. Der Gattungsname bezieht sich auf die „verzweigte“ Zahnform, während die Art nach dem Parkleiter Barclay Trimble benannt wurde, der 2019 den ersten Zahn während einer Erhebung entdeckte.

Unter Vergrößerung zeigt der Zahn von Troglocladodus einen hohen zentralen Höcker, flankiert von mehreren kleineren Punkten, ähnlich einem Dreizack, der im Kiefer wiederholt auftritt. Diese Anordnung wäre ideal gewesen, um weiche Beutetiere in den Küstengewässern zu greifen und zu schneiden, ganz ähnlich wie es einige moderne Riffhaie heute tun.

Glikmanius careforum gehört zu einer Gattung, die Wissenschaftler bereits von anderen Fossilstellen kannten. Diese neue Art erweitert das Bild, da sie mehr als fünfzig Millionen Jahre früher auftritt als frühere Funde und etwas äußerst Seltenes in der Haipaleontologie bewahrt: einen Teil eines Kiefers und Kiemenbögen.

Seine Zähne sind kürzer und robuster als die seiner Verwandten, und die Kieferform deutet auf einen kurzköpfigen Jäger mit einem starken Biss hin, der wahrscheinlich kleinere Haie, knöcherne Fische und schneckenartige Orthokonen fraß. Der Artnamen ehrt die Cave Research Foundation, deren Freiwillige beim Finden des Fossilmaterials halfen.

Eine Höhle, die das Meer erinnert

Es kann schwierig sein, sich das Leben im Salzwasser vorzustellen, während man mit einer Tourgruppe durch einen kühlen, trockenen Gang schlendert. Doch die Felsen erzählen eine andere Geschichte. Das Kalkstein, das den Mammoth Cave bildet, wurde während einer warmen, flachen See während des Mississippiums der Karbonzeit abgelagert. Später, als der Meeresspiegel fiel und Kontinente miteinander kollidierten, um den Superkontinent Pangaea zu bilden, verschwand dieser Meereseinschnitt und das Gebiet hob sich langsam über die Wellen.

Erst viel später schnitt das Grundwasser durch die ausgedehnte Höhlenlandschaft, die die Besucher heute sehen. Entdecker haben mehr als 426 Meilen miteinander verbundener Gänge kartiert, wodurch Mammoth Cave das längste bekannte Höhlensystem der Erde und ein UNESCO-Weltkulturerbe sowie ein Biosphärenreservat ist.

Die gleichen stabilen unterirdischen Bedingungen, die an einem klebrigen Sommertag angenehm sind, schützen fragile Fossilien. Seit 2019 dokumentiert ein laufendes Paleontologische Ressourceninventar, das vom Haiexperten John Paul Hodnett und dem National Park Service geleitet wird, mindestens siebzig alte Fischarten aus mehr als fünfundzwanzig Höhlen und Gängen im Park, die meisten davon Haie und ihre Verwandten.

Was uns diese Fossilien über die alten Meere erzählen

Für Paläontologen sind Troglocladodus trimblei und Glikmanius careforum mehr als nur „Meeresmonster“, die Schlagzeilen machen. Ihre Zahn- und Kieferstrukturen liefern wichtige Hinweise darauf, wie sich verschiedene Haifamilien entwickelten, während die Fischvielfalt aufblühte und die Küsten sich verschoben. Die neue Forschung deutet darauf hin, dass Ctenacanth-Haie mindestens drei große Linien bildeten, die eine breite Palette von Körpergrößen und Ernährungsstilen aufwiesen.

Da dieselben Arten sowohl in Kentucky als auch in Alabama vorkommen, können Wissenschaftler die Fossilfaunen über Hunderte von Kilometern hinweg verknüpfen und einen alten Meereseinschnitt rekonstruieren, der einst das heutige östliche Nordamerika mit Teilen Europas und Nordafrikas verband. Dieser Einschnitt unterstützte reiche Küstene kosysteme, lange bevor Dinosaurier erschienen, und verschwand dann, als die Kontinente zusammenschoben.

Praktisch betrachtet verwandeln solche Entdeckungen den Mammoth Cave in eine Art natürliches Archiv. Indem Forscher seine fossilen Haie mit ähnlichen Funden weltweit vergleichen, können sie nachvollziehen, wie marine Ökosysteme auf großflächige Veränderungen des Meeresspiegels und der Geographie reagierten. Diese langfristigen Aufzeichnungen bieten keine einfachen Einsichten für die Ozeane von heute, zeigen jedoch, dass Küstenlebensräume sich dramatisch ändern können, wenn die Grenzen des Planeten neu gezogen werden.

Schutz eines Schätze der tiefen Zeit

Mammoth Cave ist bereits bei Wanderern und Familien für seine unterirdischen Flüsse, seltene Höhlenwildtiere und geführte Touren bekannt. Weniger sichtbar ist die sorgfältige Arbeit des Kartierens, Fotografierens und manchmal vorsichtigen Entnehmens von Fossilien, die nicht ersetzt werden können, wenn sie beschädigt oder entfernt werden. Die Vorschriften des Nationalparks verbieten das ungehemmte Sammeln, und Wissenschaftler, die in der Höhle arbeiten, folgen strengen Protokollen, um Forschung mit Erhaltung in Einklang zu bringen.

Wenn also das nächste Mal jemand über die lange Warteschlange für Höhlentickets oder die kühle Luft drinnen klagt, könnte es sich lohnen, daran zu denken, dass einst Haie direkt über den heutigen Decken patrouillierten. Ihre Zähne und Kiefer sind jetzt im Stein eingeschlossen und warten still, während Forscher die Geschichte eines alten Meeres zusammensetzen.

Die Studie wurde im Journal of Vertebrate Paleontology veröffentlicht.