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Kreidezeitliches Massensterben

Schlangen: Karriere nach der Katastrophe

Im Gegensatz zu den Dinosauriern konnten sich die Schlangen erfolgreich aus der Katastrophe winden. (Illustration: Joschua Knüppe)

Für die Schlangen war der Asteroideneinschlag vor 66 Millionen Jahren ein Desaster mit evolutionärer Zündkraft, geht aus einer Studie hervor. Die Katastrophe, die unter anderem die Dinosaurier vernichtete, traf zwar auch die kreidezeitlichen Schlangen – doch die wenigen Überlebenden wurden dann offenbar schnell zur Grundlage des Artenreichtums, der diese Reptilien bis heute prägt. Nachdem das Massenaussterben viele Konkurrenten beseitigt hatte, konnten sich die Schlangen viele neue ökologische Nischen erobern, erklären die Forscher.

Es war einer der großen Paukenschläge in der Evolutionsgeschichte: Vor etwa 66 Millionen Jahren krachte im Bereich der heutigen mexikanischen Halbinsel Yucatan ein riesiger Asteroid in die Erde und stürzte die kreidezeitliche Lebenswelt in eine Katastrophe. Die Folgen der kosmischen Bombe führten zu abrupten Umweltveränderungen und einem Kollaps der Nahrungsketten. Das Resultat war eines der schlimmsten Massenaussterben in der Erdgeschichte: Etwa 76 Prozent der kreidezeitlichen Tierarten wurden von der Bühne der Evolution gefegt – die berühmtesten Opfer waren dabei die Dinosaurier. Bei anderen Entwicklungslinien kam es ebenfalls zu großen Verlusten – doch einigen Arten gelang es offensichtlich die Katastrophe zu überstehen. Sie wurden dann zu den Vorfahren der Vertreter unserer heutigen Tiergruppen.

Im Rahmen ihrer Studie haben sich die Wissenschaftler um Catherine Klein von der University of Bath nun der Frage gewidmet, wie die Schlangen das kreidezeitliche Inferno überstanden haben und wie sie sich anschließend weiterentwickelten. Grundlegend ist bekannt, dass die Wurzeln der Evolutionsgeschichte dieser beinlosen Reptilien in der Kreidezeit liegen. Wie Funde nahelegen, hatten die Schlangen zur Zeit des Asteroideneinschlags bereits verschiedene Arten hervorgebracht – die Reptiliengruppe blieb aber wohl auf die südliche Hemisphäre beschränkt.

Der Schlangenevolution auf der Spur

Um Hinweise auf das evolutionäre Schicksal der Schlangen zu gewinnen, kombinierten die Wissenschaftler drei Informationsquellen miteinander: Sie werteten Daten über die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen 115 heutigen Schlangengruppen aus, erfassten die geografische Verteilung fossiler sowie lebender Schlangenarten und führten genetische Analysen durch. Dabei kam das Verfahren der sogenannten molekularen Uhr zum Einsatz: Anhand bestimmter Merkmale im Erbgut sind Rückschlüsse darauf möglich, wann es zu evolutionären Aufspaltungen gekommen ist.

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Wie das Team berichtet, weisen die Daten und zeitlichen Informationen darauf hin, dass die knapp 4000 heutigen Schlangenarten letztlich auf eine Handvoll Spezies zurückgehen, die es irgendwie geschafft haben, die katastrophalen Folgen des Asteroideneinschlags vor 66 Millionen Jahren zu überstehen. Die Forscher vermuten, dass den Überlebenden dabei die Fähigkeit zugute gekommen war, sich in der Erde verstecken und lange Zeit ohne Nahrung auskommen zu können.

Zudem zeichnet sich in den Auswertungen ab, dass das große Massensterben wie ein Befreiungsschlag auf die Überlebenden wirkte: Die Schlangen brachten anschließend vergleichsweise schnell neue Entwicklungslinien hervor. „Es ist bemerkenswert, dass die Schlangen nicht nur das Massenaussterben überlebten, das so viele andere Tiere auslöschte, sondern dass sie innerhalb weniger Millionen Jahre innovativ wurden und ihre Lebensräume auf neue Weise nutzten“, sagt Klein. Zudem geht aus den Studienergebnissen hervor, dass die Schlangen nach dem erdgeschichtlichen Paukenschlag begannen, sich über den gesamten Globus zu verbreiten. Zunächst war dabei offenbar Asien das Ziel.

Erfolgreich aus der Katastrophe geschlängelt

Wie die Forscher erklären, war die postapokalyptische Karriere wohl dadurch möglich, dass den überlebenden Schlangenarten kaum mehr Konkurrenten den Entwicklungsweg versperrten. Dazu gehörten zuvor bestimmte Dinosaurier, aber auch die bis dahin schon etablierten Schlangenarten der Kreidezeit. „Unsere Daten deutet darauf hin, dass das Massenaussterben eine Zerstörung mit Schöpfungskraft für die Schlangen darstellte: Indem alte Arten ausgelöscht wurden, konnten die Überlebenden die Lücken im Ökosystem nutzen und mit neuen Lebensweisen und Lebensräumen experimentieren“, sagt Seniorautor Nick Longrich von der University of Bath. So entstanden nach dem Massenaussterben relativ schnell die grundlegenden Entwicklungslinien – etwa der Vipern, Kobras, Strumpfbandnattern und Würgeschlangen, die an neue Lebensräume und Beutetiere angepasst waren.

Die bei den Schlangen beobachteten Entwicklungsmuster ähneln damit denen, die auch von den evolutionären Karrieren der Säugetiere und Vögel nach dem kreidezeitlichen Massenaussterben bekannt sind. Auch bei diesen Tiergruppen wurden die Überlebenden zur Grundlage einer starken Diversifizierung. Bei anderen erdgeschichtlichen Perioden mit starken Umweltveränderungen und Aussterbewellen zeichnen sich ebenfalls solche Muster bei bestimmten Lebewesen ab. „Dies scheint ein allgemeines Merkmal der Evolution zu sein – gerade in den Perioden unmittelbar nach großen Aussterbeereignissen ist sie am experimentierfreudigsten und innovativsten“, sagt Longrich.

Quelle: University of Bath, Fachartikel: Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-021-25136-y

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