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Erde|Umwelt

Als die Pferde schrumpften

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Nase an Nase - vor etwa 55 Millionen Jahren waren Pferde gerade mal so groß wie eine Katze. Illustration: Danielle Byerley, Florida Museum of Natural History
Moderne Pferde haben eine Schulterhöhe von mindestens 1,50 Meter und wiegen mehrere Hundert Kilogramm. Vor 55 Millionen Jahren sah das ganz anders aus: Die ältesten versteinerten Überreste von Sifrhippus sandrae weisen darauf hin, dass die Ur-Ahnen der Pferde sehr viel kleiner waren. Ob sie eher die Größe einer Katze oder eines Hundes hatten, hing laut amerikanischen Wissenschaftlern vom Klima ab.

Mit dem Aussterben der Dinosaurier vor etwa 65 Millionen Jahren erschienen zunehmend Landsäugetiere auf der Bildfläche, darunter auch erste Primaten und Vorläufer eines der beliebtesten Nutz- und Haustiere des Menschen: des Pferdes. ?Zunächst waren sie sehr klein, hatten etwa die Größe eines Riesenschnauzers. Doch dann schrumpften sie sogar auf die Größe einer Katze?, berichtet Jonathan Bloch vom Florida Museum of Natural History in Gainesville. Er und seine Kollegen hatten 44 versteinerte Kiefer und Zähne der Ur-Pferde Sifrhippus sandrae untersucht und anhand der Größe der Fossilien Rückschlüsse auf die ungefähre Körpergröße sowie das Gewicht der Säugetiere gezogen.

Prähistorischer Rebound

Demnach wogen die frühesten Exemplare der Mini-Pferde etwa 5,5 Kilogramm. Im Laufe der folgenden 175.000 Jahre schrumpften sie um etwa 30 Prozent. In den darauf folgenden 45.000 Jahren legten sie jedoch wieder zu und wogen schließlich etwa 7 Kilogramm, schätzen die Wissenschaftler. ?Ich dachte erst, da stimmt etwas nicht. Aber je mehr Fossilien wir untersuchten, desto deutlicher wurde diese Entwicklung sichtbar?, erzählt Bloch.

Neben der Größe der Zähne untersuchten die Forscher auch die chemische Zusammensetzung der versteinerten Kauwerkzeuge. ?Aus heutigen Beobachtungen wissen wir, dass es einen Zusammenhang zwischen dem Verhältnis von Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopen in der Atmosphäre und der Jahresdurchschnittstemperatur gibt. Dieses Verhältnis spiegelt sich auch in Knochen wider?, erklärt Ross Secord von der University of Nebraska in Lincoln den Ansatz des Teams.

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Die geochemischen Erkenntnisse passen eins zu eins zum Schrumpfen und Wachsen von Sifrhippus sandrae. ?Wir wissen seit etwa 20 Jahren, dass ein Großteil der Tiere bei wärmerem Klima schrumpft. Aber jetzt stehen uns erstmals Details dieser Entwicklung zur Verfügung?, resümiert Secord.

Temperatur spielt die größte Rolle

Dass nicht die Temperatur, sondern andere ökologische Faktoren wie ein eingeschränktes Nahrungsangebot die Hauptrolle bei den Größenschwankungen der Pferde spielten, schließen die Forscher aus. Denn das Klima wurde vor etwa 55 Millionen Jahren nicht nur wärmer, sondern auch feuchter. ?Die Vegetation und damit auch das Nahrungsangebot wurde also üppiger und nicht weniger?, folgern Secord und sein Team.

?Dieses Argument ist sehr plausibel?, lobt Felisa Smith von der University of New Mexiko in Albuquerque in einem Kommentar zur Studie. ?Die Körpergröße ist entscheidend für den Energiehaushalt einer Art, denn sie reguliert physiologische Prozesse und damit auch die Größe einer Population?, schreibt die Biologin weiter. Außerdem unterstreiche die Studie die große Bedeutung von Fossilien für die Abschätzung der Folgen des aktuellen Klimawandels. Allerdings würden sich dafür Ablagerungen aus der Zeit vor etwa 10.000 Jahren noch besser eignen, da der Klimawandel in diesem Erdzeitalter etwa in der gleichen Geschwindigkeit vonstattenging wie der heutige.

?Vor 55 Millionen Jahren dauerte die Erwärmung um 10 bis 20 Grad Celsius zwischen 10.000 und 20.000 Jahren. Nach heutigen Schätzungen wird das diesmal vermutlich in nur ein bis zwei Jahrhunderten der Fall sein?, weiß auch Secord um die vergleichsweise rasante Entwicklung. ?Die Frage ist also, ob sich die Tiere schnell genug anpassen können.? Erste Anzeichen einer Schrumpfung bestimmter Arten sind laut Ornithologen bereits an Vögeln zu erkennen.

Philipp Gingrich von der University of Michigansieht diese Entwicklung mit Humor: ?Wenn wir so weitermachen wie bisher und es immer wärmer wird, sind wir bald nur noch 90 Zentimeter groß. Aber wenn das die schlimmste Folge ist, ist das in Ordnung. Entweder man passt sich an, oder man stirbt aus?, sagt der Evolutionsbiologe mit einem Augenzwinkern. Er entdeckte Ende der 90er Jahre als erster einen Zusammenhang zwischen der der Körpergröße und der Temperatur.

Das Phänomen ist auch als Bergmann’sche Regel bekannt. So ließ die Klimaerwärmung vor 55 Millionen Jahren etwa ein Drittel der damals lebenden Säugetiere schrumpfen, einige bis auf die Hälfte ihrer vorherigen Größe.

Ross Secord (University of Nebraska, Lincoln) et al.: Science, doi: 10.1126/science.1213859 Felisa Smith (University of New Mexiko, Alburquerquw): Science, doi: 10.1126/science.1219233 © wissenschaft.de – Marion Martin
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