Darwins "Rätseltier" enträtselt

So könnte Macrauchenia patachonica zu Lebzeiten ausgesehen haben (Grafik: Jorge Blanco)
Position von Macrauchenia im Säugetierstammbaum (Grafik: Westbury et al./ Nature Communications)

Als Charles Darwin im Jahr 1834 in Südamerika auf die Fossilien dieses Tieres stieß, war er ratlos. Denn dieses huftierartige Wesen passte in keine der bekannten Säugetiergruppen. Welchen Platz im Stammbaum Darwins "Rätseltier" tatsächlich hatte, konnte erst jetzt eine DNA-Analyse aufklären. Sie enthüllt, dass Macrauchenia patachonica eine Schwestergruppe der heutigen Elefanten, Pferde und Tapire ist. Und dass sich dieses eigenartige Wesen schon kurz nach dem Massenaussterben am Ende der Kreidezeit von den Urahnen dieser Huftiere abtrennte.

Macrauchenia patachonica war ein seltsames Mischwesen: Es besaß ähnlich wie Kamele und Lamas einen relativ langen Hals und war auch ungefähr so groß wie ein Kamel. Ebenfalls an die "Wüstenschiffe" erinnern die drei kräftigen Zehen an den Füßen dieses am Ende der letzten Eiszeit ausgestorbenen Pflanzenfressers. Doch so gar nicht ins Bild passt die Nase von Macrauchenia: Die Nasenöffnung lag nicht knapp über den Vorderzähnen, wie bei den meisten Säugetieren, sondern ungewöhnlich weit hinten am Schädel: Die Aussparung für die Nase lag hoch am Oberkopf, fast zwischen den Augen des Tieres. Diese Position der Nasenöffnung spricht dafür, dass Macrauchenia eine Art Rüssel besessen haben muss, der hoch am Kopf ansetzte. Diese ungewöhnliche Mischung von Merkmalen sorgte nicht nur bei Charles Darwin für Verwunderung. Auch sein Kollege Richard Owen, den Darwin mit der taxonomischen Einordnung des von ihm entdeckten Fossils beauftragte, scheiterte daran, diese Tiere eindeutig einer Verwandtschaftsgruppe zuzuordnen. Seit Darwins Zeiten sind noch weitere Vertreter dieses und sehr ähnlicher urzeitlicher Huftiere in Südamerika entdeckt worden. Doch sie alle entzogen sich bisher einer klaren Einordnung in den Stammbaum der Säugetiere.

Fahndung in urzeitlichem Erbgut

Um mehr Klarheit zu schaffen, haben nun Michael Westbury von der Universität Potsdam und seine Kollegen einen ambitionierten Ansatz versucht: Sie entnahmen Proben von Macrauchenia-Fossilien und isolierten die mitochondriale DNA des Tieres. "Die mitochondriale DNA ist sehr nützlich, um die Verwandtschaftsverhältnisse zwischen Arten zu ermitteln", sagt Seniorautor Michael Hofreiter von der Universität Potsdam. Denn dieses in den Kraftwerken der Zelle sitzende Erbgut überdauert meist besser als die Kern-DNA. Tatsächlich erwies sich das Erbgut eines in einer Höhle im Süden Chiles gefundenen Fossils als ausreichend gut konserviert.

Allerdings: Um die meist stark fragmentierte mitochondriale DNA richtig zu rekonstruieren, benötigt man das Erbgut enger Verwandter als Referenz, wie die Forscher erklären. "Aber das war hier das Problem: Macrauchenia hat keine engen lebenden Verwandten mehr", sagt Westbury. Die Forscher nutzten daher die DNA von vier sehr unterschiedlichen Huftieren – Guanacos, Nashörnern, Pferden und Tapiren - als Referenzgerüst und ermittelten die wahrscheinlichste Gensequenz für Macrauchenia mithilfe spezieller Computeralgorithmen.

Das schwierige Unterfangen gelang: Die Wissenschaftler schafften es, fast 80 Prozent des mitochondrialen Genoms von Macrauchenia zu rekonstruieren. Damit war der Weg frei, um über Genvergleiche die Stammbaumposition dieses Rätseltieres herauszufinden. Es zeigte sich: Macrauchenia ist eine Schwestergruppe der Ordnung Perissodactyla – und damit der Huftiergruppe, zu der auch Pferde, Zebras, Tapire und Nashörner gehören. Mit heutigen Kamelen und Lamas hat Darwins Rätseltier dagegen trotz einiger äußerlicher Ähnlichkeiten weniger gemeinsam. Überraschend auch: Macrauchenia trennte sich schon vor 66 Millionen Jahren von den anderen Huftieren der Perissodactyla ab, wie die Genanalysen ergaben. Damit muss sich diese Tiergruppe unmittelbar nach dem Untergang der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit entwickelt haben.

Damit ist nicht nur das Rätsel um Darwins Fossilfund gelöst. Der Erfolg der Wissenschaftler weckt auch die Hoffnung, dass sich mit ihrer Methode der DNA-Rekonstruktion offene Fragen bei weiteren Fossilien unklarer Einordnung klären lassen.
 

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