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Evolution der Rüsseltiere

Elefantösem Aufstieg und Fall auf der Spur

Bei den Rüsseltieren gab es einst eine enorme Artenvielfalt. (Illustration: Oscar Sanisidro)

Heute sind nur noch drei Arten übrig – doch einst gab es eine enorme Vielfalt bei Elefant, Mastodon und Co. Was zum Aufstieg und Fall der über 180 Rüsseltier-Arten in der Evolutionsgeschichte geführt hat und welche Rolle der Mensch beim finalen Niedergang spielte, beleuchtet nun eine Studie. Erdgeschichtliche Ereignisse wie das Verschieben von Kontinentalplatten sowie globale Umweltveränderungen steckten demnach hinter dem evolutionären Erfolg, aber auch Misserfolg der massigen Pflanzenfresser. Das „Raubtier Mensch“ traf im späten Pleistozän nur noch auf die letzten Überlebenden einer großen Aussterbewelle, berichten die Wissenschaftler.

Noch immer haben die Rüsseltiere einen Rekordhalter zu bieten: Der Afrikanische Elefant ist das größte Landsäugetier unserer Zeit. Daneben gibt es noch zwei weitere Arten – den Asiatischen Elefanten und den Waldelefanten. Doch dies ist nur der bescheidene Rest der einst großen Vielfalt bei den Rüsseltieren (Proboscidea), die neben den Elefanten auch die bekannten Gruppen der Mammuts, Mastodonten, Stegodonten oder Deinotherien umfassten. Aus Fossilienfunden sind mehr als 180 Arten von Rüsseltieren bekannt, die einst Eurasien, Südamerika und Nordamerika bewohnten. Dabei zeichnete sich bereits ab, dass die etwa 60 Millionen Jahre umfassende Entwicklungsgeschichte dieser Tiere von einem Auf und Ab geprägt war.

Ein internationales Paläontologenteam hat diesem Thema nun die bisher detaillierteste Analyse gewidmet. Die Wissenschaftler werteten dazu Fossiliensammlungen von Museen auf der ganzen Welt aus – vom Natural History Museum in London bis zum Paläontologischen Institut in Moskau. Durch die Berücksichtigung zahlreicher bekannter Einflussgrößen in der Erdgeschichte entwickelten sie schließlich Modelle zur Entwicklung der Rüsseltiere, aus denen Tendenzen und ihre Hintergründe hervorgehen.

Karriere nach kontinentalem Anschluss

Wie die Forscher berichten, waren die Rüsseltiere in den ersten 30 Millionen Jahren ihrer Geschichte auf Afrika und Arabien beschränkt, die damals einen gemeinsamen Kontinent bildeten, der nicht wie heute mit Asien verbunden war. Bis dahin verlief die Evolution dieser Tiere recht langsam, und die wenigen existierenden Arten waren ökologisch ziemlich ähnlich. „Die meisten Rüsseltiere waren in dieser Zeit unscheinbare Pflanzenfresser, die oft nur die Größe eines Wildschweins erreichten. Ein paar Arten wurden auch schon so groß wie ein Nilpferd, doch sie alle hatten noch wenig Ähnlichkeit mit den Elefanten“, sagt Co-Autor Zhang Hanwen von der University of Bristol.

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Die große Karriere dieser Tiergruppe begann dann erst mit dem Anschluss Afro-Arabiens an Eurasien vor etwa 22 Millionen Jahren, berichten die Paläontologen. So konnten sich die Rüsseltiere ausbreiten und auffächern. „Wenn die Verbindung zwischen Afro-Arabien und Eurasien nicht oder zu einem anderen Zeitpunkt stattgefunden hätte, wäre die Evolutionsgeschichte der Rüsseltiere radikal anders verlaufen“, sagt Co-Autor Fernando Blanco vom Museum für Naturkunde Berlin. Die neuen Herausforderungen, mit denen die Tiere außerhalb Afro-Arabiens konfrontiert waren, führten dazu, dass sie viele neue Arten hervorbrachten. Es handelte sich um das goldene Zeitalter der Rüsseltiere, in dem sie auch zu Giganten heranwuchsen, sagen die Forscher.

„Zu einigen Zeiten lebten mehr als 30 Arten dieser Riesen gleichzeitig auf dem Planeten, und viele Ökosysteme waren so produktiv und ökologisch komplex, dass es nicht ungewöhnlich war, dass drei oder mehr Vertreter der Rüsseltiere im selben Ökosystem zusammenlebten“, sagt Hauptautor Juan López Cantalapiedra von der Alcalá-Universität in Madrid. Eine Besonderheit bei der Artenvielfalt waren dabei die höchst vielfältigen Zahnformen, einschließlich seltsamer, schaufelförmiger Stoßzähne. „Die Vielfalt verringerte die Konkurrenz zwischen den Arten und ermöglichte mehreren von ihnen, gleichzeitig im selben Ökosystem zusammenzuleben“, sagt Blanco.

Wie das goldene Zeitalter endete

Das Ende der großen Vielfalt zeichnet sich dann vor etwa sieben Millionen Jahren ab, berichten die Paläontologen. Damals breiteten sich Savannen-Ökosysteme auf allen Kontinenten aus und so verschwanden viele der an das Leben in bewaldeten Gebieten angepassten Rüsseltiere. Neben den Verlusten gab es aber durchaus auch Neuentwicklungen: Es entstanden Arten, die in der Lage waren, sich von weniger nahrhaftem Pflanzenmaterial wie Holz und vor allem Gras zu ernähren, wie es für Savannen typisch ist. Die heutigen Elefanten gehören zu den evolutionären Neuankömmlingen dieser Ära, berichten die Wissenschaftler.

Doch der Beginn der Eiszeiten stellte die Rüsseltiere dann vor etwa drei Millionen Jahren erneut vor Herausforderungen, denen viele Vertreter nicht gewachsen waren: In Eurasien und Afrika verfünffachte sich die Aussterberate aufgrund der klimatischen Veränderungen. Dieser Trend verschärfte sich dann noch einmal stark vor 160.000 und auch vor 75.000 Jahren in Eurasien und Amerika. Die überlebenden Arten waren gezwungen, sich an die neuen, kargeren Lebensräume anzupassen. Das extremste Beispiel war dabei wohl das Wollhaarmammut. „Es ist wichtig anzumerken, dass die Zeitangaben nicht bestimmte Aussterbeereignisse datieren, sondern vielmehr Punkte repräsentieren, ab denen die Rüsseltiere einem höheren Aussterberisiko ausgesetzt waren“, sagt Cantalapiedra.

Doch spielte dabei der Mensch eine Rolle? Den Forschern zufolge geht aus ihren Daten der maßgebliche Einfluss der Umweltveränderungen hervor: Die Analysen zeigen, dass die verschiedenen Aussterbephasen mit dem Rückgang und den schnellen Schwankungen der globalen Temperaturen als Folge der Eiszeiten verbunden waren und nicht mit dem Auftreten des Menschen. „Das heißt allerdings nicht, dass wir eine menschliche Beteiligung schlüssig widerlegt haben. In unseren Modellen zeichnet sich jedoch ab, dass sich der moderne Mensch erst auf den jeweiligen Landmassen ansiedelte, nachdem das Aussterberisiko für Rüsseltiere bereits eskaliert war“, sagt Zhang. Das „Raubtier Mensch“ könnte allerdings am Ende durchaus einen weiteren kritischen Faktor dargestellt haben: „Der Einfluss unserer Vorfahren hat wahrscheinlich zum Aussterben der wenigen überlebenden Arten, wie etwa dem Wollhaarmammut, zumindest beigetragen“, so Cantalapiedra.

Quelle: University of Bristol, Museum für Naturkunde Berlin, Fachartikel: Nature Ecology & Evolution. doi: 10.1038/s41559-021-01498-w

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