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Evolution macht groß

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Credit: Thinkstock
Folgte die Entwicklungsgeschichte der Tiere bestimmten Regeln – gab es grundlegende Trends? Für ein bestimmtes Merkmal heißt die Antwort offenbar ja: für die Körpergröße. Eine umfangreiche Analyse von Lebewesen der vergangenen 542 Millionen Jahre ergab: Im Durchschnitt nahm die Körpergröße im Verlauf der Evolution stetig zu. Dass dieser Trend die Entwicklungsgeschichte prägte, wurde bereits vermutet – die entsprechende Hypothese heißt „Copesches Gesetz“. Die aktuellen Ergebnisse untermauern diese Annahme nun durch handfeste Daten.

Das Copesche Gesetz geht bereits auf das 19. Jahrhundert zurück: Die Hypothese des US-amerikanischen Paläontologen Edward Cope basiert auf Untersuchungen von Fossilienreihen diverser Tiergruppen. Ein Beispiel ist der Größenvergleich zwischen den kleinen Stammformen der Pferde und ihren vergleichsweise großen heutigen Vertretern. Es gibt allerdings auch Gegenbeispiele in der Evolutionsgeschichte: Beispielsweise wurden die Vorfahren der heutigen Vögel im Verlauf ihrer Entwicklungsgeschichte stetig kleiner. Deshalb war bisher nicht eindeutig klar, ob die Tiere unterm Strich tatsächlich eher an Größe zugelegt haben – es also einen eindeutigen evolutionären Trend zu mehr Körpermasse gab.

Gab es einen allgemeinen Trend?

Um dieser Frage nachzugehen, haben sich die Forscher um Jonathan Payne von der Stanford University auf die Evolution der Meerestiere konzentriert. Sie analysierten Fossilien-Daten zu Wesen aus insgesamt 17.208 Gattungen, die in den vergangenen 542 Millionen Jahren die Ozeane bevölkert haben. Anhand deren geschätzter Körperausmaße führten die Forscher statistische Analysen durch. „Unsere Studie ist der umfangreichste Test des Copeschen Gesetz, der jemals durchgeführt wurde“, sagt Co-Autor Noel Heim. „Fast 75 Prozent aller marinen Gattungen des Fossilienbestands und fast 60 Prozent aller Tiergattungen, die je gelebt haben, sind in unserem Datenbestand enthalten.“

Die Forscher kamen zu dem Ergebnis: In dem untersuchten Zeitrahmen hat die Körpergröße der marinen Lebensformen im Durchschnitt um das 150-Fache zugenommen. Die maximale Größe hat in 542 Millionen Jahren der Evolution sogar um das 100.000-Fache zugenommen, berichten die Forscher. Im Detail zeigen die Ergebnisse, dass dieser Trend vor allem daran lag, dass sich diejenigen Tiergruppen besonders stark weiterentwickelten, die ohnehin schon größer waren als die anderen. „Aus Gründen, die wir bisher nicht genau kennen, haben sich Tiergruppen mit vergleichsweise großen Körpern intensiver aufgefächert“, so Payne.

Groß zu sein ist offenbar vorteilhaft

Die Forscher führten zudem Modellsimulationen durch, deren Ergebnisse untermauern, dass es sich bei dem durchschnittlichen Zuwachs nicht um ein zufälliges Resultat handelt. Die Zunahme der Körpergröße hat Lebewesen offenbar besonders häufig Vorteile verschafft, sagen die Forscher. Welche dies genau waren, bleibt weitgehend Spekulation. Möglicherweise bot mehr Körpergröße Vorteile im zwischen- und innerartlichen Konkurrenzkampf. So können sich größere Tiere beispielsweise schneller bewegen und auch größere Beutetiere schnappen. Außerdem gibt es bereits Hinweise darauf, dass größere Körperausmaße manchen Tieren günstigere Stoffwechseleigenschaften verschaffen.

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Die aktuellen Ergebnisse könnten den Forschern zufolge nun auch andere Wissenschaftler zu Studien veranlassen, die weitere Prinzipien in der Evolution aufdecken könnten. „Die Feststellung, dass die Zunahme der Körpergröße offenbar einen Trend in der Entwicklungsgeschichte darstellte, wirft die Frage auf, ob dies auch bei anderen Merkmalen der Fall gewesen sein könnte“, so Payne.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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