Schnelle Diversifizierung von Tintenfischen und Sepien im mittleren Kreidezeitalter ging der Ausbreitung in Küstenlebensräume voraus

Warum die Geschichte der Tintenfische wichtig ist

Tintenfische und Sepien gehören zu den charismatischsten Jägern der Meere, berühmt für ihre wechselnden Farben und bemerkenswerte Intelligenz. Dennoch war ihre stammesgeschichtliche Vergangenheit überraschend unklar. Diese Studie nutzt neu entschlüsselte Genome, um den Stammbaum von Tintenfischen und Sepien neu zu zeichnen und zu erklären, wie diese Tiere alte Krisen überlebten, sich in der Tiefsee diversifizierten und später in die heutige reiche Vielfalt an Küstenformen explodierten.

Das große Bild der Tintenfisch-Verwandtschaften

Jahrzehntelang haben Biologen darüber gestritten, wie die vielen Arten von Tintenfischen und Sepien verwandt sind – insbesondere wie sich ihre inneren Schalen entwickelten und wie sie sich zwischen Tief- und Flachwasser verbreiteten. Die Autorinnen und Autoren kombinierten drei neue, hochwertige Genome eines Zwergtintenfischs, eines japanischen Fliegenden Tintenfischs und eines Tiefsee-„Ram’s-Horn“-Tintenfischs mit vorhandenen genomischen und transkriptomischen Daten anderer Cephalopoden. Durch den Vergleich von Tausenden gemeinsamer Gene über Arten hinweg bauten sie einen robusten Evolutionsbaum, der klärt, welche Linien tatsächlich gemeinsame Abstammung teilen und welche Ähnlichkeiten unabhängig voneinander entstanden sind.

Zwei große Tintenfisch-Welten

Der neue Baum zeigt eine klare Aufspaltung in zwei Hauptzweige. Der eine, den die Autorinnen und Autoren Acorneata nennen, umfasst offene Ozeanbewohner wie große ozeanische Tintenfische und den Ram’s-Horn-Tintenfisch. Der andere, Corneata genannt, beinhaltet Küsten- und Flachwassergruppen wie Sepien, neritische (küstennahe) Tintenfische, Knickschwanztiere (bobtail squids) und Zwergtintenfische. Mitglieder der Corneata teilen zwei Merkmale, die bei ihren ozeanischen Verwandten fehlen: eine transparente Abdeckung über dem Auge (eine Hornhaut) und kleine Taschen zum Verstauen ihrer Abschuss-Tentakel. Diese gemeinsamen Merkmale zusammen mit dem genbasierten Baum stützen die Vorstellung, dass Küsten-Tintenfische und Sepien eine natürliche Gruppe bilden, die sich von tiefwasserlebenden Vorfahren abgespalten hat.

Ein Schub der Veränderung im Zeitalter der Dinosaurier

Mithilfe einer molekularen Uhr, die Alter aus der Akkumulation genetischer Veränderungen und wichtigen Fossilien schätzt, datierte das Team den Ursprung moderner Ordnungen von Tintenfischen und Sepien auf etwa 101 Millionen Jahre vor heute, im mittleren Kreidezeitalter. Zu dieser Zeit waren die globalen Meeresspiegel hoch und flache Küstengewässer oft sauerstoffarm, was sie zu harten Lebensräumen machte. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass die Hauptlinien moderner Tintenfische und Sepien daher im tieferen offenen Ozean entstanden, wo stabile, kühlere und besser sauerstoffte „Refugien“ existierten. Diese frühe Diversifizierung setzte eine „lange Zündschnur“: Die großen Zweige trennten sich in der Kreidezeit, aber die heutige Küstenvielfalt entstand erst viele zehn Millionen Jahre später, nach dem Aussterben der Dinosaurier.

Von schweren Schalen zu leichten Skeletten

Ein weiteres Rätsel ist, wie die inneren Stützstrukturen dieser Tiere – die Sepia-Knochenkammer (cuttlebone), die dünne Gladius vieler Tintenfische und die gewundene Schale des Ram’s-Horn-Tintenfischs – miteinander verwandt sind. Fossilien und genetische Befunde zusammen deuten auf einen schrittweisen Trend hin: Eine ursprüngliche kammerbildende Schale wurde nach und nach vereinfacht und leichter gestaltet. In den offenen Ozeanlinien behielt ein Zweig eine mineralisierte, kammerbildende Schale bei und entwickelte sie weiter (wie beim Ram’s-Horn-Tintenfisch), während die ozeanischen Tintenfische sie auf einen weitgehend organischen, klingenartigen Gladius mit nur schwachen Kammerresten reduzierten. In Küstenformen verwandelten Sepien alle drei ursprünglichen Schalteile in das auftriebsstiftende Sepia-Knochen (cuttlebone), während viele Knickschwanz- und Zwergtintenfische ihre inneren Schalen drastisch verkleinerten oder sogar vollständig verloren. Die Studie verfolgt außerdem Gewinne und Verluste wichtiger schalenbildender Gene und zeigt beispielsweise, dass einige Küsten-Tintenfische bestimmte Proteine für starre Schalen aufgaben, möglicherweise zugunsten leichterer, flexiblerer Stützungen in säurebildenden, unsteten Meeren nach Massenaussterben.

Verborgene Geschichten in Chromosomen und Genen

Durch das Ausrichten von Chromosomen zwischen Arten stellen die Autorinnen und Autoren fest, dass die meisten Tintenfische und Sepien ein bemerkenswert stabiles Set von 46 Chromosomenpaaren teilen, was auf einen konservierten genomischen Bauplan hinweist, der bis zu frühen Coleoiden zurückreicht. Nur die schnell evolvierenden Zwerg- und Knickschwanztintenfische zeigen große Umordnungen, die entstanden sein könnten, als ihre Küstenpopulationen klein und fragmentiert waren. Das Team erkennt außerdem Hinweise auf natürliche Selektion in Genen, die mit dem Sehen bei Flachwassertintenfischen verknüpft sind, konsistent mit Anpassungen an helleres, variableres Licht, und in energiestoffwechselbezogenen Enzymen schneller ozeanischer Schwimmer. Beim Ram’s-Horn-Tintenfisch haben sich Immungene-Familien erweitert, was möglicherweise die Anforderungen des Lebens in der Tiefsee und komplexe Wechselwirkungen mit Mikroben widerspiegelt.

Was das für das Verständnis der Tintenfisch-Evolution bedeutet

Insgesamt zeichnet die Studie ein Bild von Tintenfischen und Sepien als Tiefseeüberlebenden, die sich still im offenen Ozean während der Kreidezeit diversifizierten und später in sich erholende Küstenökosysteme nach dem Massenaussterben am Ende der Kreidezeit vordrangen. Ihre reiche heutige Vielfalt – die vielen Formen ihrer inneren Schalen, ihre flexiblen Genome und ihre unterschiedlichen Lebensweisen – erscheint als Ergebnis dieser langen Zündschnur: uralte Aufspaltungen, gefolgt von deutlich späteren ökologischen Chancen. Für Nichtfachleute lautet die zentrale Botschaft, dass die heute vertrauten Küsten-Tintenfische und Sepien keine primitiven Strandrelikte sind, sondern Nachfahren tiefwasserlebender Vorfahren, die Körper und Genome wiederholt neu erfanden, um neue Ecken des Meeres zu erschließen.

Zitation: Sanchez, G., Fernández-Álvarez, F.Á., Bernal, A. et al. Rapid mid-Cretaceous diversification of squid and cuttlefish preceded radiation into coastal niches. Nat Ecol Evol 10, 662–676 (2026). https://doi.org/10.1038/s41559-026-03009-1

Schlüsselwörter: Tintenfisch-Evolution, Sepia, Kreideozeane, Cephalopoden-Genome, marine Diversifizierung