Der geniale Reißer - wissenschaft.de
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Der geniale Reißer

Raffiniert gestaltete und extrem harte Zähne machten die Raubtiere erfolgreich. Die Evolution hatte das mörderischste Tötungsinstrument hervorgebracht, das je einen Kiefer bewehrte: den Säbelzahn.

Bis vor 10000 Jahren lebte in Amerika ein furchterregendes Raubtier. Es war massiger als ein Löwe, maß bis zur Schulter 1,20 Meter, besaß einen kurzen luchsähnlichen Schwanz, extrem kräftige Vorderbeine und Eckzähne, die ihresgleichen suchten: Säbelförmige Dolche, die etwa 20 Zentimeter aus dem Kiefer herausragten und mit einer riesigen, bis zu den Augen reichenden Wurzel fest im Schädel verankert waren. Über eine Million Jahre lang lebte dieser seltsame Räuber auf der Erde. Sein Schädel mit den aus dem Maul ragenden Säbeln wirkt derart kurios, dass man vermuten könnte, der Säbelzahntiger Smilodon populator sei ein spielerisches Experiment der Evolution gewesen – eine Übertreibung der Natur, die nur überleben konnte, solange es ein Überangebot an großen Pflanzenfressern gab und die am Ende der Eiszeit ausstarb, als auch die fette Beute verschwand.

Doch die Paläontologen sehen das ganz anders. Für sie sind die Säbelzahntiger hoch spezialisierte, äußerst effektive Jäger, die nur einen besonderen Weg der Evolution eingeschlagen und sich über lange Zeiträume bewährt haben. Ihr bestes Argument: Fünfmal hat sich die Säbelzahnform bei räuberisch lebenden Säugetieren unabhängig voneinander entwickelt. Die ersten Säbelzahnträger waren so genannte Creodonten – wörtlich übersetzt: Fleischzähner – , auch Scheinraubtiere genannt. Sie lebten bereits vor 50 Millionen Jahren.

Eine Zahnform, die so früh das erste Mal auftauchte, sich mehrfach wiederholte und über viele Jahrmillionen blieb, kann kein Irrläufer der Evolution gewesen sein. Um eine Erklärung für den Erfolg der Säbelzahn-Jäger zu finden, müssen die Forscher weit in die Epoche der Dinosaurier zurückschauen.

Wahrscheinlich schon 200 Millionen Jahre ist es her, dass sich die Vorfahren der Raubtiere – die ersten Ursäuger – im Schatten der großen Reptilien entwickelten. Womöglich haben die Dinosaurier die Entstehung der Säuger sogar kräftig gefördert: Weil die Schreckensechsen die Erde beherrschten, mussten sich die anderen Tiere mit unauffälligen ökologischen Nischen und bescheidener Körpergröße begnügen. Deshalb waren die Säugetiervorfahren klein und in der Dämmerung aktiv. In der Abend- und Nachtzeit drohten die kleinen Körper allerdings schnell auszukühlen – bis die „Erfindung“ der Warmblütigkeit und der Haare den Ursäugern half, denn damit konnten sie ihre Temperatur zu jeder Zeit auf optimalem Niveau halten. Parallel dazu mussten sie ihre Sinne schärfen, um in der Dämmerung zu überleben und ihre Beute zu finden. Sie entwickelten eine neue, komplexere Ohrkonstruktion, die es ermöglichte, höhere Frequenzen und leisere Töne wahrzunehmen. Daneben verfeinerten sie ihren Geruchssinn erheblich. Und sie konstruierten ihr Gebiss um. Anstelle der simplen ein- oder dreispitzigen, kaum differenzierten Saurierzähne brachten sie unterschiedliche Zahntypen mit speziellen Funktionen hervor. Es gab Schneidezähne mit scharfer Kante zum Abknapsen von Nahrung, Eckzähne mit dolchförmigen Spitzen sowie Vorba-cken- und Backenzähne mit kompliziert angeordneten Höckern und Kauflächen, um die Nahrung zu zerschneiden und zu zerreiben.

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Solange die Dinosaurier dominierten, blieb den Säugetieren nur ein Schattendasein. Entsprechend klein waren sie: die meisten maus- oder wieselgroß, die kräftigsten gerade mal vom Ausmaß einer heutigen Hauskatze. Dennoch hatte sich schon gegen Ende der Dinosaurierzeit eine beachtliche Vielfalt an Säugetieren herausgebildet – darunter Vertreter jener Ordnungen, die sich später auf die räuberische Lebensweise spezialisierten. Wo ihre Wurzeln liegen und wie nahe sie miteinander verwandt sind, wissen die Forscher bislang nicht, denn die Funde aus jener Zeit sind zu spärlich.

Als die Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren von der Erdoberfläche verschwanden, erhielten die Säugetiere ihre große Chance. Sie saßen quasi in den Startlöchern, bereit, die Rolle der fleischfressenden Saurier zu übernehmen. Erstaunlicherweise gewannen in diesem Erdzeitalter – dem Paläozän vor 65 Millionen bis etwa 55 Millionen Jahren – die Urhuftiere das erste Rennen um die Fleischtöpfe. Es waren Fleischfresser von Katzen- bis Bärengröße mit auffallend kleinem Gehirn: die Mesonychiden, die man als „Raubhuftiere“ bezeichnen könnte.

Vor 55 Millionen Jahren erlebte die Erde eine Umweltkatastrophe, die die ersten Raubsäuger aussterben ließ: Innerhalb weniger Jahrtausende stiegen die Temperaturen, und weltweit drang der Regenwald vor. Die Tierwelt entfaltete sich im anbrechenden Zeitalter des Eozäns, der „Morgenröte“ des Lebens, geradezu explosionsartig. Jetzt übernahmen die Creodonten die Herrschaft unter den Fleischfressern.

Ihr evolutionärer Vorteil waren geniale Zähne. Der Paläontologe Elmar P. J. Heizmann vom Staatlichen Museum für Naturkunde in Stuttgart erklärt ihre Sonderstellung: „Die Creodonten hatten eine Form der Anpassung entwickelt, die die räuberisch lebenden Urhuftiere nicht geschafft haben: eine Brechschere. Ein Zahn oder mehrere Zähne im Oberkiefer und im Unterkiefer wurden mit Schneiden so ausgestattet, dass sie sich gegeneinander bewegen und Fleisch zertrennen oder sogar Knochen brechen konnten.“

Diese geniale Erfindung der Natur erlaubte es den Tieren, kleine Fleischstücke von ihrer Beute abzubeißen, die Nahrung auf diese Weise besser aufzuschließen und schneller zu verdauen. Während ihre Konkurrenten, die Raubhuftiere, große Brocken aus ihrem Opfer herausreißen oder das Beutetier sogar komplett verschlingen mussten, konnten die Besitzer einer Brechschere kleine Fleischstückchen abtrennen und sie zerkauen. Das gestattete ihnen, die Nahrung optimal zu nutzen und sich einen kürzeren Verdauungstrakt zu leisten.

Die Effizienz der Creodonten nahm wahrscheinlich den Raubhuftieren die Lebensgrundlage. Heizmann vermutet, dass sich einige von ihnen deshalb einen neuen Lebensraum suchten: „Der Druck der Creodonten könnte sie dazu gebracht haben, ins Wasser auszuweichen.“ Tatsächlich entwickelte sich vor rund 45 Millionen Jahren eine Gruppe von Raubhuftieren ganz erstaunlich: Diese Tiere eroberten im Laufe der Erdgeschichte immer tiefer Bereiche von Seen und Ozeanen. Zunächst lebten sie halb im Wasser, ähnlich wie Krokodile heute. Dann passten sie sich immer mehr an das aquatische Leben an – und wurden schließlich zu den heutigen Walen.

Ihre auf dem Land lebenden Verwandten hingegen gerieten immer mehr in Bedrängnis und verschwanden allmählich. Doch kurz vor ihrem Ende entstand aus ihnen das größte landlebende Raubsäugetier aller Zeiten: Andrewsarchus, ein vier Meter langer Riese mit einer Schulterhöhe von fast zwei Metern. Er besaß einen mehr als 80 Zentimeter langen Schädel mit riesigen scharfen Eckzähnen. Dennoch war der Gigant wahrscheinlich harmloser als er aussah, denn seine breiten Backenzähne waren dazu geeignet, Pflanzenkost zu zermahlen und ihm fehlte, wie allen Raubhuftieren, die Brechschere. So vermuten die Forscher inzwischen, dass der Riese sich wie ein heutiger Bär von Aas und Pflanzen ernährt hat.

Die Sieger waren die Creodonten mit ihrer fortschrittlicheren Zahnkonstruktion. So entscheidend ist der Kauapparat, dass die Paläontologen die Tiere anhand ihres Gebisses identifizieren und systematisch zuordnen können. Bei den Scheinraubtieren gab es zwei Gruppen, die heute lebenden Raubtieren sehr ähnelten, ohne dass die Creodonten deren Vorfahren waren:

Katzenähnliche Oxyaeniden, unter denen bereits vor 50 Millionen Jahren in Nordamerika das erste Mal Arten mit säbelförmigen Eckzähnen waren.

An Hyänen und Hunde erinnernde Hyaenodontide („Hyänenzähner“), bei denen sämtliche Backenzähne als Brechscheren arbeiteten.

All diese Tiergruppen waren zu ihrer Zeit sehr erfolgreich – und doch entwickelte sich im Schatten der Scheinraubtiere Konkurrenz: die Vorfahren von Hund und Katze, die „echten“ Raubtiere. Und wieder hatten die Neuen überlegene Zähne und wieder verhalf ihnen eine Umweltkatastrophe zum Durchbruch.

Ihr Zeitalter, das Oligozän, begann vor rund 35 Millionen Jahren mit einer globalen Abkühlung. Ursache: Die Kontinente drifteten auseinander und die Antarktis wanderte zum Südpol, wodurch sich die Meeresströmungen änderten. Vorbei war es mit den üppigen Wäldern und angenehmen Temperaturen weltweit. Stattdessen breiteten sich Steppen und Halbwüsten aus – ein Umschwung, den viele Säugetierarten nicht überlebten. Nach Europa brachten die geologischen Veränderungen eine große Einwanderungswelle neuer Arten: Die Turgai-Straße, eine Meerenge, die Europa und Asien lange getrennt hatte, fiel trocken und aus Asien drangen viele neue Tierarten ein, darunter zahlreiche Raubtiere.

Sie entfalteten sich explosionsartig und bedrängten die einst so erfolgreichen Scheinraubtiere, von denen nur sehr spezialisierte und meist sehr große Arten übrig blieben. Mögliche Ursachen für den Erfolg der echten Raubtiere nennt Norbert Schmidt-Kittler, Paläontologe an der Universität Mainz: „Sie besaßen ein besser entwickeltes Großhirn – und so eine höhere neuronale Leistungsfähigkeit – als die Creodonten. Zudem war ihr Gebiss weniger spezialisiert, sodass sie sich auch fleischlos ernähren konnten: Die Zähne besaßen Quetschflächen, mit denen sich Früchte, Beeren und Pflanzennahrung zerkleinern ließen.“

Wieder einmal entschied das Gebiss über das Wohl und Wehe einer ganzen Gruppe von Tieren: Die Scheinraubtiere hatten sich mit ihren Zähnen ausschließlich auf das Fleischfressen konzentriert, hatten hochspezialisierte Schneidekanten entwickelt. In guten Zeiten machte sie das den Konkurrenten überlegen, doch in den kargeren Zeiten nach dem Klimaumschwung zu Beginn des Oligozäns konnten sie sich nicht auf andere Nahrungsquellen umstellen und waren daher gegenüber den allesfressenden Raubtieren im Nachteil.

Weshalb das Gehirn der Carnivora im Durchschnitt besser entwickelt war als das der Scheinraubtiere und ihnen eine effektivere Jagd erlaubte, ist nicht sicher. Es könnte damit zusammenhängen, dass sie in der Blütezeit der Scheinraubtiere vor allem ein Nischendasein auf Bäumen geführt hatten. Die Bewegung im dreidimensionalen Raum der Baumkronen könnte ihren Sinnesorganen mehr Leistung abverlangt haben, sodass sie im Schatten der dominierenden Konkurrenten allmählich ein komplexeres Nervensystem entwickelten. Das hätten sie ausspielen können, als die hochspezialisierten Scheinraubtiere durch die Veränderungen der Umwelt in Bedrängnis gerieten.

Eine beschleunigte Evolution scheint zu verschiedenen Zeiten der Erdgeschichte stets vor allem mit zwei Phänomenen verbunden zu sein:

Die Umwelt ändert sich stark, zum Beispiel aufgrund eines Klimawandels.

Es wandern Arten aus anderen geografischen Gebieten ein, die dann schnell die Herrschaft übernehmen.

Ob die „Neuen“ dabei die „Alten“ durch ihre Konkurrenz verdrängen, wie Norbert Schmidt-Kittler annimmt, oder ob die sehr spezialisierten Arten zum Beispiel nach einem Klimawandel aussterben und anschließend neue Arten die frei gewordenen Nischen besetzen, wie es Michael Morlo vom Forschungsinstitut Senckenberg in Frankfurt am Main favorisiert, ist derzeit nicht zu klären. Ein Trend unter den Raubsäugern sei jedoch auffällig, betont Morlo: „Die letzten Arten einer ursprünglichen Form sind fast immer sehr groß. Man hat den Eindruck, dass es eine Überlebensstrategie ist, groß zu werden, Knochen zu brechen und andere von ihrer Beute zu vertreiben.“

Wer sehr groß ist – wie einst das letzte Raubhuftier Andrewsarchus –, hat keine Bedrohung durch einen noch Stärkeren zu befürchten und kann sich auf mächtige Beutetiere spezialisieren, die die Konkurrenten nicht bewältigen können. Außerdem kann er kleinere Räuber von ihrer Beute vertreiben, sich über die Reste hermachen und dabei mit seinen mächtigen Zähnen die Knochen brechen, um an das Mark zu gelangen. Wenn allerdings die große Beute aufgrund eines Klimawandels schwindet und auch sonst die Nahrung rar wird, dann bleibt den mächtigen Jägern mit ihrem großen Appetit keine Chance.

Weil in Zeiten des Wandels die Generalisten im Vorteil sind, überrascht es nicht, dass unter den modernen echten Raubtieren, die im Oligozän plötzlich auftauchen, besonders viele Allesfresser sind: Bären sowie Waschbären und später die seltsamen Bärenhunde. Diese über viele Jahrmillionen erfolgreiche Gruppe war mit ihrem wenig spezialisierten Gebiss sehr anpassungsfähig. Einige Vertreter wurden größer als ein Löwe, und die Tiere müssen eine ungeheure Muskelkraft besessen haben. Vom Körperbau her waren sie Bären mit löwenähnlichen Zügen, und sie jagten, indem sie ihrer Beute zum Beispiel an Wasserstellen auflauerten. Mit Katzen waren sie nicht verwandt, sondern sind systematisch irgendwo zwischen Bären und Hunden anzusiedeln.

In den folgenden Jahrmillionen tauchten alle Formen der neuen modernen Raubtiere auf und prägten jene große Vielfalt an Lebens- und Ernährungsweisen, die die Carnivora von allen früheren Raubtieren unterscheidet und ein wesentlicher Grund für ihren Erfolg ist. Arten aus der Verwandtschaft der Bären gingen ins Wasser und wurden zu Ohrenrobben, Walrössern und Seehunden. Die Sippschaft der Marder schuf Formen wie Vielfraße, wasserbewohnende Otter, Stinktiere und allesfressende Dachse.

Immer wieder entstanden echte Raubtiere mit Säbelzähnen – und setzten sich durch. Schon vor 45 Millionen Jahren, als die Scheinraubtiere noch die Welt dominierten, entstanden die säbelzahntragenden, katzenähnlichen Nimraviden. Ihnen folgten vor etwa 20 Millionen Jahren die Barbour-Katzen. Ob ihre Säbelzähne allerdings eine Eigenentwicklung waren oder ob die Barbour-Katzen Nachkommen der Nimraviden sind, ist unter Forschern umstritten. Morlo und seine Kollegen aus Wien und Paris nehmen nach neuen Knochenfunden in Bayern an, dass sie eine eigenständige Raubsäugergruppe sind, die in Afrika entstand und später nach Europa einwanderte.

Die „echten“ Säbelzahnkatzen entwickelten sich vor 15 bis 12 Millionen Jahren. Sie waren bereits nahe Verwandte von Tigern und Löwen. Zu ihnen gehört der Säbelzahntiger Smilodon. Eine völlig eigene Säbelzahntierform lebte vor fünf Millionen Jahren in Südamerika: Der „Säbelzahnbeutler“ (Thylacosmilos), ein Räuber, der zu den Beuteltieren gehörte und damit näher mit Känguru und Opossum verwandt war als mit den echten Raubtieren.

Der Säbelzahn ist also keine Kuriosität, sondern ein Erfolgsmodell der Evolution, das den Forschern allerdings Kopfzerbrechen bereitet. Denn wie die Säbelzahnkatzen damit gejagt haben, ist bislang heftig umstritten. Einig sind sich die Experten darüber, dass die Räuber vorsichtig sein mussten, weil die langen Zähne leicht abbrachen, wenn sich das Opfer wehrte und bewegte – wie einige abgebrochene Zähne an fossilen Schädeln belegen. Schmidt-Kittler meint, dass die Jäger den engen Kontakt mit ihrem Opfer möglichst vermieden und ihm mit den Säbeln lieber die Flanken aufschlitzten, um sie verbluten zu lassen. Für Morlo ist eine andere Taktik wahrscheinlicher: Die Säbelzahnkatzen hätten ihre Opfer angesprungen und zu Boden geworfen, sie mit ihren riesigen Vorderpranken fixiert und dann mit einem gezielten Biss der langen Dolche Luftröhre und Schlagader durchtrennt. Dafür sprechen die auffällig großen Vorderbeine und -pfoten der meisten Säbelzahnkatzen, meint der Forscher. Eines ist für Morlo jedenfalls sicher: „Säbelzahnkatzen haben nirgendwo hineingebissen, wo sie auf Knochen trafen.“

Da es für einen Räuber einen beträchtlichen Aufwand an Energie und Mineralstoffen erfordert, wenn ein Zahn von derlei Größe wächst, muss dieser extrem nützlich gewesen sein. Zweck der Waffe war es vermutlich, ein großes, wehrhaftes Beutetier möglichst schnell und ohne eigene Gefährdung töten zu können, denn dafür war die Dolchform der Säbelzähne optimal geeignet. Wer – im Vergleich zum eigenen Gewicht – sehr große Beute zur Strecke bringen konnte, der musste nicht so häufig jagen, sondern hatte mit einer einzigen Anstrengung einen reich gedeckten Tisch. Die Forscher vermuten, dass der gut bewaffnete Säbelzahntiger Smilodon sogar auf kleinere Mammuts losging – da man Skelette beider Tiere häufig zusammen findet –, während sich heutige Löwen nicht an einen Elefanten herantrauen.

Auch alles Übrige an der Anatomie der Säbelzahnräuber ist für Jagd und Fleischfressen optimiert. Dank einer speziellen Kieferkonstruktion konnte beispielsweise Smilodon sein Maul mehr als 120 Grad weit aufreißen. Und die Barbour-Katzen besaßen einen verkürzten Kiefer mit einem stark vergrößerten Zahnpaar, das für das Schneiden des Fleisches zuständig war, während die übrigen Backenzähne in der Größe reduziert waren. Die großen Säbelzahnkatzen, betont Heizmann, waren so schnelle, effektive Jäger, dass sie entscheidend zum Niedergang der Bärenhunde beitrugen, deren Aussterben vor neun Millionen Jahren begann. In einer stabilen Umwelt waren die Säbelzahnkatzen deshalb außerordentlich erfolgreich – sie waren die Könige unter den Fleischfressern. Doch die Einseitigkeit hatte ihren Preis: Als sich die Umwelt wandelte und die passenden Opfer rar wurden, konnten sich diese Spezialisten auf keine andere Nahrung umstellen und blieben auf der Strecke. Dies geschah zum letzten Mal am Ende der Eiszeit, als in Amerika zahlreiche große Pflanzenfresser verschwanden.

Wird es eines Tages neue Säbelzahntiere geben? Morlo hält das für möglich. Er glaubt, die Jagdtechnik sei auch heute noch erfolgreich. Doch Schmidt-Kittler ist skeptisch: „Moderne Großkatzen sind wahrscheinlich intelligenter als Säbelzahnkatzen und haben ein flexibleres Angriffsverhalten entwickelt, bei dem sie keine großen Eckzähne brauchen. Wenn Säbelzähne heute noch nützlich wären, dann hätten sie sich in den letzten Jahrmillionen auch wieder entwickelt – zumindest ansatzweise.“

Nach dem Ende der Dinosaurier entstanden hintereinander drei große Gruppen von Raubsäugern: Raubhuftiere, Scheinraubtiere und echte Raubtiere.

Drastische Klima-Umbrüche läuteten jeweils den Beginn einer neuen Ära von Raubtieren ein.

Der Säbelzahn wurde dabei fünfmal unabhängig voneinander erfunden – ein Erfolgsmodell der Evolution.

Dr. Henning Engeln

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