Schlangen und Echsen - Bei der Evolution des Lebendgebärens hinken sie hinterher

Erst vor 15 Millionen Jahren - Die Säugetiere waren viel früher 

- "Vorpreschen" und "Hinterherhinken" in der Evolution

"Lebendgebärende Landschnecken" betitelten wir vor drei Wochen einen Artikel (St.gen. 6/21). Immer noch sind wir berückt von seinem Inhalt. Daß einige Landschnecken-Arten lebendgebärend sind, wer hätte das gedacht, wer gewußt? Neue Erkenntnisse durch die Bernstein-Forschung haben auf diesen Umstand aufmerksam gemacht (1, 2). Und nun stoßen wir auf eine neue Studie zur Evolution der Eigenschaft Lebendgebärend (5), so daß der damalige Artikel hier in erweiterter Form neu eingestellt wird.

Die Eigenschaft "Lebendgebärend" (Viviparie) (Wiki) stellt ja eine außerordentlich wichtige Errungenschaft der Evolution dar. Sie bestimmt ja noch heute unser gesamtes Leben und Überleben essentiell mit - als Menschen auf diesem Planeten. Es mag ja sei, daß ein paar Bio-Technokraten die Menschheit zurück bringen wollen zur Lebensform "Eierlegend", so daß sich Eltern nur noch möglichst wenig um ihre Nachkommenschaft kümmern brauchen und daß sie diese in außerfamiliärer Umgebung zu jenem "Neuen Menschen" heranwachsen lassen wollen, den solche Bio-Technokraten bevorzugen mögen.

Abb. 1: Im Bernstein entdeckt: Eine lebendgebärende Landschnecke (aus 2)

Aber es scheint doch sehr offensichtlich zu sein, daß innerhalb der Evolution selbst eine solche Lebensform wie: "eierlegend und die Nachkommenschaft zu großen Teilen sich selbst überlassend" eine sehr archaische - man kann wohl gerne auch sagen "primitive " - Lebensform darstellt. 

Und der faszinierende Vorgang nun, der zur Überwindung solcher Primitivität führte, hat sich konvergent (Wiki) abgespielt, er ist in vielen Zweigen des Artenstammbaums zu unterschiedliche Zeiten vollzogen worden. Das heißt, zu der lang gewordenen Liste von Fällen konvergenter Evolution, die sich die Wissenschaft seit etwa 2003 bewußt macht und die man auch angefangen hat, philosophisch zu deuten (3), gehört ganz zentral auch die Eigenschaft "lebendgebärend" dazu. (Bisherige Blogbeiträge zum Thema: konvergente Evolution.) [20.5.22] Wir lesen dazu (14):

Die Lebensform Lebendgebärend ist etwa 142 mal unter den Wirbeltieren von der Lebensform Eierlegend aus evoluiert.

Viviparity has evolved from oviparity approximately 142 times among vertebrates. 

Lebendgebärenden Landschnecken gab es schon in der Kreidezeit vor 80 Millionen Jahren, also in jener Zeit, in der auch die ersten - lebendgebärenden - Säugetierarten auf der Erde lebten. In der Unteren Kreidezeit vor 160 Millionen Jahren sind Kloaken- und Beuteltiere entstanden, am Ende der Kreidezeit vor 69 Millionen Jahren Plazentatiere (siehe unten). Und spätestens mitten in dieser Zeit sind also nun sogar wirbellose Tiere wie Landschnecken zu dieser Lebensform übergegangen.

Unsere Vermutung: Die Tendenz der Natur, auf etwas hinaus zu wollen, das sehr deutlich zu umschreiben und zu charakterisieren ist (und das Simon Conway Morris erstmals auch so charakterisiert hat) (s. konvergente Evolution), ist immer schwerer zu übersehen für die Wissenschaft.

Die Natur wollte nicht nur eierlegende Reptilien auf dieser Erde, sie wollte Lebewesen, die sich als Eltern einige Zeit - später viele Jahre - um ihren Nachwuchs kümmern, sie wollte also auf eines der Grundcharakteristika alles Humanen hinaus. Unbewußt natürlich. (Denn welches Bewußtsein hätte das wollen sollen?)

Aber die Forscher denken als erstes an Nützlichkeits-Erwägungen, sie überlegen, warum die Lebensform lebendgebärend bei den Landschnecken nicht ausgestorben ist oder wo sie einen Überlebensvorteil bietet gegenüber anderen Lebensformen. Das mutet im ersten Augenblick ein wenig willkürlich und auch "nüchtern" an angesichts des Herrlichen, das mit der Lebensform "lebensgebärend" alles sonst noch so verbunden ist. Es mutet das so an, als ob Wissenschaftler von ihrem eigenen Leben und Familienleben völlig absehen würden und könnten, wenn sie an Natur und Evolution denken.

Als wenn die Lebensform lebendgebärend auch in ihrem eigenen Leben allein Nützlichkeits- und Überlebensaspekte hätte, individuelle, evolutionäre, die zu beachten wären. Und keinerlei weitere.

Und als wäre das eine Gesamterklärung. Seit Charles Darwin glauben Biologen, daß Lebensformen nur deshalb entstehen, weil sie nützlich sind. Das ist freilich ein wenig absurd. Aber irgendwann werden das ja vielleicht - sogar! - einmal Biologen verstehen. Daß das reichlich absurd ist. Nämlich die Annahme, daß Leben und die Vielfalt der Lebensformen auf dieser Erde nur deshalb entstehen würden, "damit" sie nicht aussterben.

In der Studie heißt es (2):

Man weiß, daß die Lebensform "lebendgebärend" über 160 mal im Tierreich evoluiert ist, bei Knochenfischen ...., Amphibien, Säugetieren, Schlangen und Lurchen (Squamatae) ebenso wie in zahllosen Gruppen von Wirbellosen. Eine Voraussetzung für sie ist die Befruchtung innerhalb des Körpers.

Viviparity is known to have evolved over 160 times in the animal kingdom, including boney fishes, cartilaginous fishes, amphibians, mammals and squamate reptiles as well as in numerous invertebrate groups for which internal fertilization is a precondition (Blackburn, 1999).

Und mit diesen Worten werden wir gleich noch auf einen weiteren Umstand aufmerksam gemacht: Daß innere Befruchtung Voraussetzung ist für die Lebensform "lebendgebärend", daß also eine innigere Vereinigung beider Eltern-Lebewesen notwendig ist. Eine innigere als daß bei der bloß "äußeren Befruchtung" notwendig ist. Ob auch hier die Tendenz der Natur auf etwas hinaus wollte? Oder ob es auch diese Lebensform nur deshalb gibt, damit sie nicht ausstirbt? Weil sie zugleich "nützlich" ist? 

Oder wollte die Natur womöglich auf hier noch auf wesentlich andere Dinge mehr hinaus? Immerhin könnten ja auch in diesem Fall die Forscher einmal - so nebenbei - ihr eigenes Leben betrachten ....

... Genom-Vergleiche ...

Eine weitere Frage: Sicherlich kann über Genom-Vergleiche verschiedener Schneckenarten der Ursprung der Eigenschaft "lebendgebärend" in der Stammesgeschichte auch in die Kreide-Zeit verortet werden. Aber womöglich auch noch weiter unten im Stammbaum, in einer früheren Erdepoche. Das wäre sehr spannend zu erfahren. In der Studie findet sich dazu - soweit wir sehen - vorerst nichts angedeutet. 

Da aber schon Blütenpflanzen (Angiospermen) und Säugetiere so merkwürdig zeitlich parallel zueinander evolutiert sind - was beides mit einer intensivierten Sorge um die Nachkommenschaft einher geht (10) - ob solche Gleichzeitigkeiten dann nicht auch auf Wirbellose erweitert werden können? Man möchte meinen, daß in diesem Bereich ein nächster Schritt der Erkenntnisgewinnung in der Forschung liegt. Nämlich: Wie zeitverschoben oder gleichzeitig die konvergente Evolution von Merkmalen in verschiedenen Bereichen des Artenstammbaumes stattfindet. 

Anders gefragt: Eilen Organismen-Gruppen anderen voraus in der Evolution von bestimmten Merkmalen? Vor drei Jahren war uns auffällig geworden, daß auch der Übergang von der solitären Lebensweise bei Insekten zu der Lebensform "Helfer am Nest", wodurch es dann im weiteren Verlauf zur Staatenbildung kam, sich in der Kreidezeit vollzogen hat (4). Die Staatenbildung der Termiten könnte dem aber schon im Jura voraus geeilt sein, zur Zeit erster eierlegender Säugetiere (4). Damals hatten wir auch festgehalten (4):

Man möchte das Sozialleben der Termiten übrigens aus menschlicher und männlicher Sicht - bei aller weiter fortbestehenden Fremdheit - das "sympathischste" aller staatenbildenden Insekten nennen. Denn Königin und König leben nach ihrem Hochzeitsflug lebenslang zusammen, das heißt, die Königin ersetzt nicht ein lebendes Männchen durch eine Samenbank wie das bei den anderen staatenbildenden Insekten der Fall ist. Und auch in den Arbeiterkasten kommen Tiere beider Geschlechter zum Zuge. Da wird also nicht gegen männliche Tiere "diskriminiert" wie das sonst unter den staatenbildenden Insekten der Fall ist.

Vielleicht deutet sich in diesem Umstand auch ein Grundgesetz der Evolution an: In Frühstufen der Evolution einer bestimmten Eigenschaft zeigt sich diese bestimmte Eigenschaft "vollkommener" als über viele nachfolgende Stufen dieser Eigenschaft hinweg. 

... Die Schuppenkriechtiere ....

Wissenschaft erstaunt immer wieder. Wie schnell die oben von uns noch schnöde beiseite getanen "Nützlichkeits-Erwägungen" vielmehr dennoch zum Erkenntnisfortschritt beitragen können. Und zwar bei der Erforschung der Evolution der Schlangen und Echsen - zusammen gefaßt als "Schuppenkriechtiere! (Wiki) ("Squamata"). Zu ihnen gehört beispielsweise auch das Chamäleon. Wir lesen (5):

Lebend auf die Welt kommende Junge (Viviparie) sind eine wesentliche evolutionäre Errungenschaft und sind in vielen Wirbeltier-Stammbaum-Zweigen unabhängig voneinander aus eierlegenden Wirbeltier-Stammbaum-Zweigen (Oviparie) evoluiert, am häufigsten in der Gruppe der Eidechsen und Schlangen. Obwohl die heutigen lebendgebärenden Arten unter den Schuppenkriechtieren ("squamatae") weltweit im Allgemeinen in kälteren Klimazonen leben, ist es nicht bekannt, ob die Lebensform Lebendgebärend in erster Linie als Reaktion auf kaltes Klima evoluiert ist. (...) Wir zeigen, daß stabile, langanhaltende, kühle klimatische Bedingungen korrelieren mit Übergängen zur Lebensform Lebendgebärend über alle Schuppenkriechtier-Staumbaum-Zweige hinweg. ....

Live-bearing young (viviparity) is a major evolutionary change and has evolved from egg-laying (oviparity) independently in many vertebrate lineages and most abundantly in lizards and snakes. Although contemporary viviparous squamate species generally occupy cold climatic regions across the globe, it is not known whether viviparity evolved as a response to cold climate in the first place. Here, we used available published time-calibrated squamate phylogenies and parity data on 3,498 taxa. We compared the accumulation of transitions from oviparity to viviparity relative to background diversification and a simulated binary trait. Extracting the date of each transition in the phylogenies and informed by 65 my of global palaeoclimatic data, we tested the nonexclusive hypotheses that viviparity evolved under the following: (a) cold, (b) long-term stable climatic conditions and (c) with background diversification rate. We show that stable and long-lasting cold climatic conditions are correlated with transitions to viviparity across squamates. This correlation of parity mode and palaeoclimate is mirrored by background diversification in squamates, and simulations of a binary trait also showed a similar association with palaeoclimate, meaning that trait evolution cannot be separated from squamate lineage diversification. We suggest that parity mode transitions depend on environmental and intrinsic effects and that background diversification rate may be a factor in trait diversification more generally.

In vielen früheren Blogartikeln haben wir uns mit der Evolution von Plazenta-Tieren bei den Säugetieren beschäftigt (6-11). Aus diesen geht hervor, daß Kloakentiere und Beuteltiere schon in der Unteren Kreidezeit evoluiert sind und "echte Säugetiere", also Plazentatiere - nach dem Forschungsstand von 2016 - erst in den fünf Millionen Jahren vor dem endgültigen Aussterben der Dinosaurier (9). Wie nun verhält sich dies für die Evolution der Viviparie bei Schlangen und Eidechsen? Wir lesen (5):

Bei den Schlange und Echsen (also Squamatae/Schuppenkriechtieren) haben sich die meisten Übergänge von der Oviparie zur Viviparie innerhalb der letzten 66 Millionen Jahre ergeben, maximal höchstens drei Übergänge haben sich schon vorher vollzogen. (...) Die meisten dieser Übergänge vollzogen sich innerhalb der letzten 25 Millionen Jahre (mehr als 73 % aller Übergänge). (...) Der Höhepunkt in der Häufigkeit der Übergänge liegt in der Zeit von 16 bis 11 Millionen Jahren. 25 bis 29 % aller Übergänge vollzogen sich in dieser Zeitspanne. Im größeren erdgeschichtlichen Überblick kann gesagt werden, daß die Übergänge zur Lebensform Lebendgebärend vom Späten Oligozän an (vor ungefähr 25 Millionen Jahren) deutlich häufiger wurden und daß ihre Häufigkeit im Spätem Miozän (vor 5 Millionen Jahren) wieder zurück ging.

Most transitions from oviparity to viviparity in squamate reptiles occurred within the last 66 million years (Table 1), with only up to maximally three transitions occurring earlier than that. (...) Transitions tended to occur most frequently within the last 25 million years (>73% of all transitions, irrespective of cut-off). (...) The peak of transitions was between 11 and 16 mya, with 25.0%–28.8% of all transitions occurring in this time period. On geological scales, origins of viviparity increased markedly in frequency from the late-Oligocene (around 25 mya) and decreased in the late-Miocene (around 5 mya).

Daraus wäre zu schlußfolgern, daß Schlagen und Echsen deutlich länger brauchten, um auf die Lebensform Lebendgebärend zu kommen als die "schnelleren" Kloakentiere, Beuteltiere und Echten Säugetiere. Interessanterweise gibt es für all diese Angaben auch keinerlei Unterschiede zwischen Schlangen einerseits und Echsen andererseits. Dies zeigt sehr deutlich auf, wie ähnlich sich diese beiden Gruppen in den grundlegenderen Organisationsvoraussetzungen und -strukturen, in ihrer Lebensweise sind, in dem genetisch festgelegten Rahmen der Art ihres Lebens, und zwar auch hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, einen Übergang zu lebendgebärend zu vollziehen.

All diese "Gleichzeitigkeiten", bzw. das "Vorpreschen" und Hinterherhinken" in dem Erwerben von Eigenschaften innerhalb der Evolution - ob diese nicht doch noch mancherlei tiefere Geheimnisse bergen? Deuten sie nicht auf grundlegendere Gesetzmäßigkeiten, die es erst noch zu finden gilt? Liegen hier nicht Antworten auf die Frage, warum Tiere überhaupt so sind wie sie sind? Der von uns so geschätzte britische Evolutionsforscher Simon Conway Morris schüttete die vielen Beispiele von konvergenter Evolution in seinem wegleitenden Buch von 2003 nur "wild durcheinander" vor dem Leser aus. Nur wenig gedanklich sortiert und geordnet. Nach weiteren Gesetzmäßigkeiten, die für konvergente Evolution gelten könnten, außer daß etwas konvergent evolutiert ist, fragte er damals noch nicht. Sein Buch war ja auch nur der erste Schritt in ein neues Forschungsfeld. Aber die Klärung solcher Fragen wird die Forschung sicherlich in vielerlei Hinsicht nach und nach deutlich weiter bringen. Nämlich im Verständnis sowohl der Spielräume wie auch der Zwänge, innerhalb denen Evolution insgseamt stattgefunden hat und auch Evolution einzelner Zweige im Artenstammbaum.

Man könnte ja - beispielsweise, auch - angesichts der späten Übergänge bei Schlagen und Echsen - die These aufstellen, nämlich für alle Zweige des Artenstammbaumes, in denen sich keine Übergänge zur Lebensform Lebendgebärend finden: Womöglich hatten diese anderen Zweige nur noch nicht genügend "Zeit", um schließlich doch auch noch auf diesen Trichter mit der Lebensform Lebendgebärend zu kommen. Also quasi noch spätere "Spätzünder" als die Schlangen und Echsen. Aber das soll nur eine von vielen möglichen Vermutungen und Hypothesen andeuten, denen jetzt nachgegangen werden kann.

Ergänzung 8.7.2021: Über die Anliegen auf dem Gebiet grundlegender evolutionstheoretischer Erwägungen des soeben verstorbenen US-amerikanischen Evolutionsbiologen David Wake (1936-2021) (Wiki) wird berichtet:

Die Arbeit von Dave hob die Notwendigkeit hervor, auch intrinsische Faktoren zu berücksichtigen wie etwa Entwicklungsmerkmale, die für einen Zweig des Artenstammbaums spezifisch sind oder konservierte anatomische Muster, die eine Auffächerung der Artenvielfalt in einem Zweig des Artenstaumbaums in bedeutsamer Weise sowohl erleichtern wie beschränken können, oft im Gegensatz zu dem, was die natürliche Selektion bewirkt.

Dave’s work highlighted the need to also consider intrinsic factors, such as lineage-specific developmental traits or conserved anatomical features, which may both facilitate and constrain diversification in significant ways, often in opposition to natural selection.

David Wake stammt übrigens von einer Familie norwegischer Auswanderer ab (13).

Abb. 2: Genomische Prägung bei lebendgebärenden Tieren: Beuteltiere, Säugetiere und Fische (aus 14) 

Ergänzung 20.5.22: In einem soeben erschienenen Übersichts-Artikel gibt es neue Überlegungen zu den Nützlichkeitserwägungen bei der Evolution der Lebensform "Lebendgebärdend". 

Die Rolle der genomischen Prägung im Zusammenhang mit der Lebensform Lebendgebärend

Es wird einleitend zunächst ausgeführt (14):

Unterschiedliche Theorien sind vorgeschlagen worden, um die Evolution jedes der Merkmale (der Lebensform Lebendgebärend) in den unterschiedlichen Artengruppen zu erklären. Keine jedoch kann auf alle lebendgebärenden Wirbeltier-Arten angewandt werden, weil die vorausgesetzten ökologischen Vorteile wie Kontrolle der Bruttemperatur oder Schutz der Eier gegen Freßfeinde sich zwischen den Artengruppen sehr stark unterscheiden.

Different theories have been proposed to explain the evolution of each of its traits in the different taxa. None, however, is applicable to all the viviparous vertebrates, since the derived ecological advantages such as controlling incubating temperature or protecting eggs against predation differ amongst clades.

Ob der Artikel nun insgesamt bessere Vorschläge zur Theoriebildung macht, sei an dieser Stelle dahingestellt. Es sei aber angeführt, daß dieser Artikel seinen Ausgang zu nehmen scheint von der interessanten Entdeckung, daß das Phänomen der genomischen Prägung einen besonderen Zusammenhang aufweisen könnte mit der Eigenschaft Lebendgebärend (14) (s. Abb. 2):

Genomische Prägung ist nachgewiesen für die Theria (Beuteltiere und Säugetiere). Außerdem ist bekannt, daß sie bei Kloakentieren oder Vögeln nicht vorkommt. Weiterhin gibt es Hinweise darauf, daß sie in mindestens einer der Arten der Fischfamilie Goodeidae (Saldivar Lemus et al. 2017) vorkommt. Die Möglichkeit der Evolution von Genablesung, die von Eltern geprägt wird, bei Reptilien, Amphibien und Fischen ist bislang wenig erforscht worden (O’Neill et al. 2000; Griffith et al. 2016; Schwartz and Bronikowski 2016). Sie bedarf größerer Aufmerksamkeit in der Zukunft.

Genomic imprinting has been documented in therian mammals, and it is known to be absent (N) in monotremes or birds. There is evidence that suggest that it is also present in at least one species of the fish family Goodeidae (Saldivar Lemus et al. 2017). The possibility of the evolution of a parent-of-origin gene expression in reptiles, amphibians and fish has been poorly investigated (O’Neill et al. 2000; Griffith et al. 2016; Schwartz and Bronikowski 2016) and deserves further attention.

Der innige Zusammenhang zwischen Muttertier und den Nachkommen während der Schwangerschaft scheint es also erst zu sein, der das Phänomen der genomischen Prägung ermöglicht. Im Forschungsbereich der Epigenetik, in den das Thema genomische Prägung gehört, gibt es ja inzwischen sehr differenzierte Überlegungen und Forschungen (siehe z.B. Stgen2017, Stgen2020). Es wäre sicherlich interessant, diese Forschungen unter dem Aspekt der her sich andeutenden Erkenntnis neu zu bewerten.  

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1. Kreidezeitliche Schnecken-Lebendgeburt 9. Juni 2021, https://www.wissenschaft.de/erde-klima/kreidezeitliche-schnecken-lebendgeburt/
2. Adrienne Jochum, Tingting Yu, Thomas A. Neubauer, Mother snail labors for posterity in bed of mid-Cretaceous amber, Gondwana Research, Volume 97, 2021, Pages 68-72, https://doi.org/10.1016/j.gr.2021.05.006. (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1342937X21001453) 
3. Conway Morris, Simon: Jenseits des Zufalls. Wir Menschen im einsamen Universum. Berlin University Press, 2008, (um wichtige Eingangs-Kapitel gekürzte deutsche Fassung von: "Life’s Solution: Inevitable humans in a Lonely Universe". Cambridge University Press, 2003)
4. Bading, Ingo: Altruismus und Tierstaaten - In welchen Erdepochen evoluierten sie in der jeweiligen Tiergruppe? Datierungen anhand der Fossilgeschichte und der Genomvergleiche, 15. Februar 2018, https://studgendeutsch.blogspot.com/2018/02/altruismus-und-tierstaaten-in-welchen.html
5. Recknagel, H., Kamenos, N. A., & Elmer, K. R. (2021). Evolutionary origins of viviparity consistent with palaeoclimate and lineage diversification. Journal of Evolutionary Biology, 00, 1– 10. https://doi.org/10.1111/jeb.13886  
6. Bading, Ingo: Säugetier-Evolution - Berichterstattung erweckt falschen Eindruck, 2007, https://studgendeutsch.blogspot.com/2007/04/sugetier-evolution-berichterstattung.html
7. Bininda-Emonds, O., Cardillo, M., Jones, K. et al. The delayed rise of present-day mammals. Nature 446, 507–512 (2007). 29.3.2007, https://doi.org/10.1038/nature05634 
   
8. Bading, Ingo: Die lange Evolution der frühen Säugetiere, 2008, https://studgendeutsch.blogspot.com/2008/01/die-lange-evolution-der-frhen-sugetiere.html
9. Bading, Ingo: Plazentatiere - Sie entstanden erst unmittelbar vor Aussterben der Dinosaurier, 2016, https://studgendeutsch.blogspot.com/2016/08/plazentatiere-sie-entstanden-erst.html
   
10. Bading, Ingo: Parallele Evolution gesteigerter Nachkommenfürsorge bei Pflanzen und Tieren, 2017, https://studgendeutsch.blogspot.com/2017/08/parallele-evolution-gesteigerter.html
    
11. Bading, Ingo:  Ein Blick in das innere Getriebe der Evolution - Das Wiederaufblühen des Lebens nach Massenaussterben auf der Erde kann zeitlich immer genauer nachvollzogen werden, 2020, https://studgendeutsch.blogspot.com/2020/01/ein-blick-in-das-innere-getriebe-der.html
12. David Wake: Why are there so many kinds of organisms (but especially salamanders)? James Hanken Proceedings of the National Academy of Sciences Jul 2021, 118 (27) e2110321118; DOI: 10.1073/pnas.2110321118 
13. David Wake, 20.02.2020, UC Berkeley Retirement Center, https://youtu.be/oHKA4k7uff8.
14. Saldívar-Lemus, Yolitzi, and Constantino Macías Garcia. "Conflict and the evolution of viviparity in vertebrates." Behavioral Ecology and Sociobiology 76.5 (2022): 1-21, https://link.springer.com/article/10.1007/s00265-022-03171-z. (Resg)

Ein Blick in das innere Getriebe der Evolution

Das Wiederaufblühen des Lebens nach Massenaussterben auf der Erde kann zeitlich immer genauer nachvollzogen werden

Zu den Wissenschaftsmeldungen, die im Jahr 2019 zu den spannendsten zählten, gehört sicherlich eine vergleichsweise detaillierte Studie, die im Oktober veröffentlicht wurde, über die zeitlichen Abläufe der Evolution nach dem erdweiten Massenaussterben vor 66 Millionen Jahren. Haben wir schon jemals zuvor so tief in das innere Getriebe der Evolution blicken dürfen? Haben wir ihr schon jemals zuvor so genau in die Karten sehen dürfen (1)? Solche Dinge hatte sie doch bislang immer zum Betriebsgeheimnis erklärt. Streng geheim. Kein Außenstehender hatte Zutritt.

Aber nun ist es so weit: Im Jahr 2014 ist im US-Bundesstaat Colorado ein neuer Fundplatz entdeckt worden. Dieser erlaubt einen zeitlich sehr genauen und detaillierten Blick in die Abläufe von Evolution unmittelbar nach einem erdweiten Massenaussterben (1, 2) (Abb. 1).

Der Asteorideneinschlag vor 66 Millionen Jahren brachte nicht nur die Dinosaurier zum Aussterben, sondern 75% aller Arten auf dieser Erde überhaupt.

Abb. 1: Die Entstehung neuer Arten und ihrer jeweiligen Körpergrößen im zeitlichen Verlauf - 66 Mio. Jahre bis 65 Mio. Jahre vor heute (aus: 1)

1.000 Jahre nach diesem Ereignis lebten schon wieder - oder immer noch? - 600 Gramm schwere Säugetiere auf der Erde. Auf dieser hatten sich zunächst vornehmlich Farngewächse ausgebreitet. (Sie hatten viele Jahrzehnte völliger Dunkelheit, Kälte und atmosphärischer Vergiftungen ausgehalten und überstanden.)

100.000 Jahre später lebten schon Säugetiere von der Größe von Waschbären (6 kg) auf der Erde. Palmen-Wälder hatten die Farne ersetzt. Das Schlimmste war überstanden. (Zum Vergleich: 100.000 Jahre sind ungefähr auch die Zeit, die es dauerte, daß aus archaischen Homo sapiens-Formen in Afrika der anatomisch moderne Homo sapiens evoluierte. Und noch einmal 100.000 Jahre lang lebt er seither auf der Erde.*))

In den nächsten 200.000 Jahren breiteten sich walnußartige Pflanzen aus, die viele Nährstoffe in sich trugen. Diese ermöglichten es, daß neue und größere Säugetierarten entstanden - bis zu 25 kg schwer.

700.000 Jahre später breiteten sich proteinreiche Hülsenfrüchte aus. Diese ermöglichten Säugetierarten bis zu 35 kg und 48 kg Größe - und darüber hinaus.

Daraus darf - neben anderem - auch geschlußfolgert werden: Hätte es damals schon "Menschenartige" gegeben, hätten sie 700.000 Jahre lang nicht auf der Erde existieren können. So lange ungefähr hat der Vormensch, der Homo erectus, auf der Erde gelebt. 

Ähnliche Studie zum Massenaussterben vor 225 Millionen Jahren

Auf das Thema der beschleunigten Artbildung allgemein nach erdweitem Massenaussterben ist von unserer Seite aus schon häufiger in Internetbeiträgen der letzten Jahre - anhand jeweils neuer Studien - hingewiesen worden. (Das war mehrere Jahre auf Google-Plus geschehen, ein Social-Media-Dienst, der eingestellt worden ist. Die dortigen Beiträge sind auf Studium generale II gesichert und die Inhalte werden seither nach und nach auf diesen Blog hinüber eingepflegt. Dies gilt auch für die weiteren Ausführungen dieses Blogbeitrags.) Ähnliche Forschungsergebnisse hatte es schon im Sommer 2018 gegeben. Damals war die Wiederentfaltung des Lebens nach dem Massenaussterben vor 225 Millionen Jahren, also der Beginn des Dinosaurier-Zeitalters erforscht worden, die Wiederentfaltung der Tierarten (3). Dabei handelte es sich um den Umbruch zwischen den Erdzeitaltern Perm und Trias. 108 Tierarten aus dem frühen Trias sind bislang bekannt, die der Gruppe der Archosauromorphen (4) zugerechnet werden. Dabei handelt es sich um Reptilien. Die Archosauromorphen sind vermutlich im Mittleren Perm entstanden und hatten damals zunächst nur eine geringe Verbreitung. Zahlreiche Arten dieser Gruppe haben aber das Aussterbeereignis überstanden und sind nicht ausgestorben. Das weitere Geschehen wird von den Forschern nun wie folgt charakterisiert (3):

• Direkt nach dem Aussterbeereignis haben sich "Generalisten" in den noch zu bewohnenden Erdregionen ausgebreitet, Tierarten, die "überall" leben können und keine spezifischen Anpassungen an einen bestimmten Lebensraum, an bestimmte Nischen aufweisen. Diese Fauna wird "disaster fauna", also Katastrophen-Fauna genannt.
• Dann gibt es beschleunigte Evolutionsraten, also beschleunigte Artbildung und neue Vielfalt von Arten. Allerdings ist diese Phase aufgrund nur weniger Funde (noch) nicht gut bezeugt. Es handelt sich also um kleine Gründerpopulationen.
• Fünf Millionen Jahre nach dem Aussterbeereignis hat sich dann das erdweite Ökosystem wieder stabilisiert und damit geht noch einmal eine bedeutende Zunahme der Artenvielfalt einher. Nun bilden sich viele neue Lebensräume und Nischen und spezifische Anpassungen an diese heraus.

Im Originalzitat (3):

"A morphologically conservative and globally distributed post-extinction ‘disaster fauna’;  a major but cryptic and poorly sampled phylogenetic diversification with significantly elevated evolutionary rates;  and a marked increase in species counts, abundance, and disparity contemporaneous with global ecosystem stabilization some 5 million years after the extinction. This multiphase event transformed global ecosystems, with far-reaching consequences for Mesozoic and modern faunas."

Siehe auch (5).  

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*) Bitte an dieser Stelle nichts durcheinander bringen. Vor 65 Millionen Jahren gab es keine Menschen und auch nichts, was an Menschen erinnern würde. Der Mensch evoluierte erst vor 1 Millionen Jahren (Homo erectus), bzw. vor 250.000 Millionen Jahren (Homo sapiens). Ich spreche von dieser Evolution des Menschen in diesem Zusammenhang nur, um einen zeitlichen VERGLEICH zu haben, eine Anschauung zu gewinnen von den Zeiträumen, in denen damals, vor 65 Millionen Jahren, sich Evolution vollzog.

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1. How life blossomed after the dinosaurs died. By Elizabeth Pennisi, Oct. 24, 2019, https://www.sciencemag.org/news/2019/10/how-life-blossomed-after-dinosaurs-died (Bild: https://www.sciencemag.org/sites/default/files/styles/inline__699w__no_aspect/public/Extinction_chart_3.5_Drupal_D1.jpg?itok=LMOv58ue)
2. Exceptional continental record of biotic recovery after the Cretaceous–Paleogene mass extinction. T. R. Lyson, I. M. Miller, (...) D. W. Krause, S. G. B. Chester. https://science.sciencemag.org/content/early/2019/10/23/science.aay2268
3. Ezcurra MD, Butler RJ. 2018: The rise of the ruling reptiles and ecosystem  recovery from the Permo-Triassic mass extinction. Proc. R. Soc. B 285: 20180361. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2018.0361
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Archosauromorpha 
5. https://de.wikipedia.org/wiki/Trias_(Geologie) 

Parallele Evolution gesteigerter Nachkommenfürsorge bei Pflanzen und Tieren

In der Späten Kreidezeit und im Frühen Tertiär

In einem neuen Artikel in PNAS (1) wird ein enger Zusammenhang hergestellt zwischen der Evolution der Säugetiere und der Evolution der Angiospermen (der Bedecktsamer) im Späten Kreide-Zeitalter (der Hochzeit der Dinosaurier), eine Evolution, die sich fast übergangslos fortgesetzt hätte nach dem Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren.

Abb. 1: Beutelsäuger und Kloakentiere gibt es seit 125 Millionen Jahre, seit der Unteren Kreidezeit - Die hier abgebildete Art wurde 2005 entdeckt (Wiki)

Dieser Zusammenhang zwischen den großen Trends der Evolution im Pflanzen- und Tierreich ist dem Bloginhaber seit seinem Biologiestudium 1995/96 wichtig, weil es sich so offensichtlich um parallele, konvergente Evolution hinsichtlich gesteigerter Nachkommenfürsorge bei Pflanzen und Tieren handelt und weil diese ja quasi ein Grundtrend der Komplexitätssteigerung in der Evolution überhaupt darstellt, wohl sogar der wesentlichste Trend aller Komplexitätssteigerung. 

Denn die Trends werden schon in den grundlegendsten Namen sowohl bei Pflanzen wie Tieren benannt. Bei den Pflanzen der Übergang von den Nacktsamern zu den Bedecktsamern (Schutz des Samens!, der "Nachkommenschaft"), bei den Tieren der Übergang von den eierlegenden Reptilien zu den lebendgebärenden Säugetiere. In der Studie heißt es (1):  

".... verzögerte Reaktion auf die anwachsende Dominanz der Angiospermen im Pflanzenreich der Späten Kreide ..."

"The ordinal diversification of placentals in the Late Cretaceous and early Paleogene coincided with a genus-level radiation of multituberculates, a major clade of small Mesozoic mammals that also extended across the KPg boundary (56). Multituberculates appear to have shifted toward increased generic diversity, body size, and herbivory, and their diversification may have been a delayed response to the increasing dominance of angiosperms in Late Cretaceous floras (56)."

Also die Größenzunahme von mesozoischen Säugetieren wird verstanden als eine "verzögerte Reaktion auf die anwachsende Dominanz der Angiospermen im Pflanzenreich der Späten Kreide". Weiter heißt es (1):

"Die meisten Planzentatiere haben sich wahrscheinlich eher von Insekten als von Pflanzen ernährt. Aber ihnen haben sich neue ökologische Möglichkeiten eröffnet als ein Ergebnis der Vermehrung von pflanzenfressenden Insekten(-Arten) und Bestäubern, von denen die Ausbreitung der Angiospermen ohne Zweifel begleitet war."

"Most early placentals were likely insectivorous rather than herbivorous, but would have encountered new ecological opportunities as a result of the proliferation of insect herbivores and pollinators that undoubtedly accompanied the rise of angiosperms (57)." 

Die beiden Studien, auf die man sich hier bezieht (56, 57) seien hier auch noch eingestellt (2, 3). 

/ Zuerst am 30.8.2017 auf Google+, 

dann gesichert auf "St. gen. Kurzbeiträge",

hier leicht überarbeitet eingepflegt: 3.7.2021 /

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1. Genomic evidence reveals a radiation of placental mammals uninterrupted by the KPg boundary Liang Liua, Jin Zhang, Frank E. Rheindt, (...) Scott V. Edwards, Jin Mengl, and Shaoyuan Wua. In: PNAS, Oktober 2017, http://www.pnas.org/content/114/35/E7282.abstract.html 
2. Wilson GP, et al. (2012) Adaptive radiation of multituberculate mammals before the extinction of dinosaurs. Nature 483:457–460.
3. Moreau CS, Bell CD, Vila R, Archibald SB, Pierce NE (2006) Phylogeny of the ants: Diversification in the age of angiosperms. Science 312:101–104.

Plazentatiere - Sie entstanden erst unmittelbar vor Aussterben der Dinosaurier

In der Zeit vor 65 bis 69 Millionen Jahren

Die Evolution hat bei großen Schritten immer viel experimentiert. Und es gibt dementsprechend dann immer viele Übergangsformen. So auch beim Übergang von den Reptilien zu den Säugetieren. Ob die Evolution der echten Säugetiere mit einer Plazenta, also einer Gebärmutter, die lange Schwangerschaften erlaubt, vor dem Aussterben der Dinosaurer (vor 65 Millionen Jahren) einen langen Vorlauf hatte, wie das bisher zumeist angenommen worden war, wird immer fragwürdiger. Sicher ist, daß es aus dieser Zeit bis heute noch zum Beispiel eierlegende Kloakentiere oder Beuteltiere gibt, eben Übergangsformen (sie werden zusammen mit den echten Säugetieren zu den Eutheria gezählt) (Wiki).

Abb. 1: Beutelsäuger und Kloakentiere gibt es seit 125 Millionen Jahre, seit der Unteren Kreidezeit - Die hier abgebildete Art wurde 2005 entdeckt (Wiki)

Nach der molekularen Uhr sollten Plazentatiere eigentlich schon in der frühen Kreidezeit evoluiert sein. Aber: Seit Jahrzehnten sucht man aus dieser Zeit Fossilien von ihnen, findet sie aber nicht zweifelsfrei.

Nach einer neuen Studie (1) entstanden die Planzentatiere nun erst unmittelbar vor dem Aussterben der Dinosaurier in der Zeit vor 65 und 69 Millionen Jahren. Hier gibt es noch viel Diskussion. Aber dieses Datum ist jetzt mal der letzte Stand der Forschung. Auch für die Boreoeutheria (z. B. Maulwürfe, Katta) und Laurasiatheria (Huftiere, z.B. Giraffen) ist strittig, ob sie unmittelbar VOR dem Massenaussterben vor 65 Millionen Jahren entstanden sind oder unmittelbar danach. 

Um so tiefer man sich in die Studie einarbeitet, die frei zugänglich ist, um so komplizierter - und spannender - wird es. An dieser Stelle soll zunächst nur das Hauptergebnis festgehalten werden:

Wir zeigen, daß die Geschwindigkeit der morphologischen Evolution in den fünf Millionen Jahren unmittelbar vor dem Kreide-Tertiär-Massenaussterben drei mal größer ist als die Artbildung-Hintergrundsgeschwindigkeit während der Kreidezeit. (...) Eine Artenexplosion ergab sich als Plazentatier-Linien während des Frühen Paläozäns neue ökologische Nischen besetzten.

"We show that rates of morphological evolution in the 5 Myr interval immediately after the K–Pg mass extinction are three times higher than background rates during the Cretaceous. (...) An evolutionary radiation occurred as placental lineages invaded new ecological niches during the Early Palaeocene."

Also gegenüber den durchschnittlichen Artenbildung pro Zeitintervall in der Evolution allgemein während der Kreidezeit verdreifachte sich die Zahl der neuen Arten pro Zeitintervall für die Säugetiere in den fünf Millionen Jahren unmittelbar nach der Zeit vor 65 Millionen Jahren.

Fünf Millionen Jahre - das ist ungefähr die Zeit, die die Evolution brauchte von der Organisationsstufe der Schimpansen zur Organisationsstufe des modernen Menschen. Das ist also aus evolutionärer Sicht eine sehr kurze Zeitspanne.

Für den Neodarwinismus werden die Zeitspannen immer kürzer, in denen er - nach seinem Paradigma - mit Hilfe von Punktmutionen die Fülle der Artbildungen und die Intensität des Artwandels erklären muß. Denn bei der Entstehung der echten Säugetiere geht es nicht nur um Gehirnevolution und die Evolution - etwa - des zweibeinigen Gehens. Da geht es um viel grundlegendere Dinge wie eben eine Gebärmutter, um die Evolution intensiverer sozialer Bindungen zwischen Elterntieren und Jungtieren und vielen anderen sehr grundlegenden Dingen.

Spannendste Entwicklungen, die alle sehr grundlegende Fragen aufwerfen.

Als frühere Evolutionsforschung von einem "plastischen Zeitalter" sprach, scheint sie mit diesem Begriff der Wirklichkeit doch schon ziemlich nahe gekommen zu sein. 

Das "plastische Zeitalter" dauerte nur 300.000 Jahre

Denn nach einer weiteren Studie (2) kann Evolution, Artenbildung innerhalb von 300.000 Jahren auch die Fülle die Artenwelt hervorbringen, die nach dem Aussterben der Dinosaurier erreicht wurde. Bei den Buntbarschen in Ostafrika geht es zwar offenbar noch etwas schneller. Aber trotzdem sind 300.000 Jahre ja - aus Sicht der Evolution insgesamt - eine sehr schnelle Zeit. Der Zeitraum ist nur etwas länger als es anatomisch moderne Menschen gibt.

Ob solche Erkenntnisse noch mit den Annahmen des Neodarwinismus in Einklang gebracht werden können, daß Evolution vor allem durch Punktmutationen zustande kommt?

Vielmehr wird man ja jetzt - womöglich - bald als Regel aufstellen können, daß die Artbildung in der Evolution - recht häufig - jeweils in einem so kurzen Zeitraum abgelaufen ist (nach Massenaussterbeereignissen).

300.000 Jahre! Vom gemeinsamen Vorfahren von Schimpansen und Menschen bis zum Menschen brauchte die Evolution mindestens 4 Millionen Jahre, vom Homo habilis bis heute 2,5 Millionen Jahre.

 

/ Zuerst am 11.8. und 21.7.2016 auf Google+, 

dann gesichert auf St. gen. Kurzbeiträge,

hier leicht überarbeitet eingepflegt: 3.7.2021 /

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1. "Eutherians experienced elevated evolutionary rates in the immediate aftermath of the Cretaceous -Palaeogene mass extinction", http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/283/1833/20153026
2. "Severe extinction and rapid recovery of mammals across the Cretaceous-Paleogene boundary, and the effects of rarity onpatterns of extinction and recovery", http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jeb.12882/abstract 

Die lange Evolution der frühen Säugetiere

Im letzten Jahr hat es aufsehenerregende neue Meldungen zu Datierung und Ablauf der frühen Evolution der Säugetiere gegeben. Die Berichterstattung und selbst die Kommentare mancher Forscher erweckten damals zum Teil einen ganz falschen Eindruck (siehe St. gen. 1, 2), dies wird jetzt zum Teil ganz gut durch einen neuen "Review"-Artikel in "Nature" richtig gestellt (Nature, 13.12.07),

Der derzeitige Kenntnisstand zur Säuger-Evolution vor Aussterben der Dinosaurier wird sehr gut in der folgenden Grafik wiedergegeben:

Abb. 1: Evolution der Säugetiere vor dem Aussterben der Dinosaurier (aus: Nature, 13.12.07)

Dazu heißt es als Erläuterung (Eigenübersetzung *)):

Fast alle säugetierähnlichen mesozoischen Äste (am Artenstammbaum) sind vergleichsweise kurzlebig (!) und gruppieren sich um einige Zeiträume beschleunigter Artbildung. Die kurzen Äste, die in jedem Zeitraum der Artbildung entstehen, sind meistens stammbaum-mäßige Sackgassen ohne Vorfahren-Nachkommen-Beziehung zu ähnlichen Sackgassen-Ästen entweder davor oder danach.

Originaltext: Almost all Mesozoic mammaliaform clades are relatively short-lived, clustered in several episodes of accelerated diversification. The short branches arising in each episode of diversification are mostly phylogenetic dead-ends without ancestor–descendant relationship to the similar dead-end branches in the episodes either before or after.

Dies ist vereinfacht - und dadurch besonders gut verständlich - dargestellt in Abbildung b. Die Dicke der farbigen Äste gibt dabei jeweils die Artenvielfalt des einzelnen Astes an. Sie ist bei den modernen Säugetieren (rot) sehr stark noch heute vorhanden (- natürlich!), ebenso bei den Beuteltieren (blau) (in Australien!), während fast alle anderen farbigen Äste in früheren Zeitepochen große Artenvielfalt aufwiesen, von denen aber die meisten Arten inzwischen ausgestorben sind.

Eine - wie ich finde - unglaublich spannende Abbildung!*)

Es ist ein ganz typischer Stammbaum, wie wir ihn heute für viele Abschnitte und Bereiche der Evolution kennen. Ein ähnlicher Stammbaum wird auch aufgestellt werden können für die Evolution der Säugetiere nach Aussterben der Dinosaurier: Viele Äste, die in "Sackgassen" enden ("tote Enden der Evolution") und wenige Äste, die sich erst sehr spät und stark bis heute verzweigt gehalten haben.

Der Artikel enthält noch zahllose weitere, spannende neue Erkenntnis-Details über den Ablauf der frühen Säuger-Evolution, die nach Meinung der Autoren viele überkommene Ansichten zu diesem Thema infrage stellen, bzw. auf diese neues Licht werfen. Diesen kann an dieser Stelle aber nicht im einzelnen nachgegangen werden.

Es dürfte aber schon deutlich geworden sein, daß es "den" "planierten", "ausgefahrenen" "Königsweg" zu den modernen Säugetieren nicht gegeben hat, daß die Evolution mit unwahrscheinlich großem Varianten-Reichtum experimentiert hat, großzügig im zeitlichen Ablauf wie im Reichtum der hervorgebrachten Formen, die ebenso "bedenkenlos" wieder "eingestampft" worden sind. Irgendwann "geruhte" die Evolution dann, die heutigen, modernen Formen zu schaffen. Ein grandioses Geschehen.

Man darf es immer wieder bemerkenswert finden, wie wenig neue Erkenntnisse und Sichtweisen in der Naturwissenschaft das Selbstverständnis heutiger moderner westlicher Gesellschaften beeinflussen. Diese glauben, nachdem Charles Darwin sein "On Origin of Species" geschrieben hat, braucht man sich mit diesem Thema nicht mehr beschäftigen und alles wäre geklärt.

Die Gesellschaften leben weiter, als ob gar nichts wirklich Weltbewegendes in der Naturwissenschaft mehr geschehen würde, was Einfluß auf das Selbstverständnis des Menschen nehmen könnte. Diese Gesellschaften dürften sich darüber gewaltig täuschen.

Das, was hier in vielen Jahrmillionen Jahren passiert ist, hat etwas mit uns zu tun. Hier ist etwas geschehen, was uns angeht, was uns gleichzeitig auf unsere Kleinheit und Geringfügigkeit, zugleich aber auf unseren ganz speziellen Ort und den ganz speziellen Platz verweisen könnte, in dem wir uns in diesem gewalten Ablauf befinden.

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*) 3.7.2021: Gedanke beim Lesen 14 Jahre später: Sollte es einen da eigentlich wundern, wenn man Ähnlichkeiten in den Gesetzmäßigkeiten auch hinsichtlich der Entwicklung der Sprach- und Genvielfalt der Menschenvölker weltweit seit 100.000 Jahren erkennt? Einstmals große Sprach- und Herkunftsgruppen (z.B. Buschleute und die meisten anderen vorargrarische Völker) sind heute auf Reliktbestände zusammen geschrumpft oder ausgestorben (z.B. westeuropäische Jäger und Sammler). Einstmals kleinste Sprach- und Herkunftsgruppen (z.B. Indogermanen) haben in den letzten 6.700 Jahren eine sehr große Sprachvielfalt weltweit entwickelt.

Natur - ungezähmt

Wir freuen uns an Knut, machen uns aber oft nicht klar, daß Natur nicht immer so "niedlich" ist - oder zu sein braucht. Während wir in Deutschland über knipsende Touristen nur noch müde lächeln, schlug in Rumänien eine Bärin brutal zu (Yahoo Nachrichten):

Eine Braunbärin hat nach Polizeiangaben in den rumänischen Karpaten eine Touristengruppe angegriffen und eine US-Bürgerin getötet. Die Bärin sei in der Nacht zum Sonntag auf der Suche nach Nahrung aus dem Wald gekommen und habe den Weg der sechsköpfigen Gruppe aus den Vereinigten Staaten, Israel und Rumänien gekreuzt, teilte die rumänische Polizei am Sonntag mit. Bei dem Angriff sei eine weitere US-Touristin verletzt worden, schwebe aber nicht in Lebensgefahr. Augenzeugen berichteten in rumänischen Medien, die Bärin sei durch Blitzlichtgewitter aus den Kameras der Touristen in Panik geraten und habe daraufhin angegriffen.

Solche Meldungen tragen vielleicht eher dazu bei, Ehrfurcht vor der Würde der Natur zu gewinnen, als all das Mediengerummel um den Berliner Zoo.

Frauen - diese Kommunikations-Asse

Zum letzten Blog-Eintrag paßt "irgendwie" folgende Nachricht (Berliner Zeitung):

... Unter den Besuchern des Kongresses Mensch und Tier an der Humboldt-Universität dominierte vergangene Woche eindeutig das weibliche Geschlecht. Um einen Mann im Hörsaal zu entdecken, musste man den Blick geraume Zeit über die Bänke schweifen lassen. ...

Ja, was sollte denn hier wieder für ein altes Klischee 150%ige Bestätigung erhalten? ... (Frau ohne Kind aber mit Hund? ...) Ich fordere (!!!), daß künftig zu solchen Kongressen sich nicht mehr Frauen als Männer anmelden dürfen! Das muß unbedingt ein wichtiger Punkt unseres Parteiprogramms werden. Heimtierbesitz für Frauen nur so viel wie Männer Heimtiere besitzen! Und auf keinen Fall eine Heimtier-Prämie für Frauen! Daß sie dann wegen ihrer Heimtiere nicht mehr zur Arbeit gehen! Wo kämen wir denn da hin!!!!

Aber Scherz beiseite: Es besteht tatsächlich ein merkwürdiges Verhältnis zwischen Heimtierbesitz und Familiengröße. Es wird offenbar bei diesem Kongreßthema vornehmlich an die vielen armen, alleinstehenden Frauen und älteren Menschen gedacht. Daß Kinder die Menschen mit der größten Tierliebe auf Erden sind - wen stört's? Daß Heimtiere auch bei Kindern Streß abbauen könnten - wer käme auf den vermessenen Gedanken, aus ihm tagespolitische Forderungen abzuleiten? Das würde eindeutig zu viel Geld kosten. (Hunde sind billiger.)

Heimtiere dienen dem Streß-Abbau, so also das Hauptthema dieses Kongresses. Bei menschlichen Kindern dürfte diese Aussage so eindeutig in heutiger Zeit nicht ausfallen ... Nämlich daß sie dem Streß-Abbau dienen würden. Oder hatte der Kongress dazu etwas zu sagen?:

... "Kinder sind soziale Katalysatoren", sagte Erhard Olbrich auf dem Berliner Kongress. Bei Besuchen in einer psychiatrischen Klinik nahm der mittlerweile emeritierte Psychologieprofessor von der Uni Erlangen-Nürnberg regelmäßig Kinder mit. Schon nach wenigen Kinderbesuchen gingen Personal und Patienten freundlicher miteinander um: Die Pfleger lächelten häufiger, berührten die Patienten häufiger und rivalisierten weniger miteinander.

Schön! Aber, oh je, Entschuldigung, (bösartigerweise) falsch zitiert: Hunde haben diese schöne Wirkung hervorgerufen: Hunde, Hunde, Hunde. Diese waren ja auch das Kongreßthema.

Noch mal Evolution der Säugetiere

Dies mal etwas spekulativer:

Eigentlich habe ich gewisse Zweifel, ob die Genetiker und die Paläontologen wirklich alle Möglichkeiten ausreichend berücksichtigen derzeit. Die genetische Studie weist aus (siehe "Scienceticker" im früheren Beitrag), daß sich die Abstammungslinien der heute lebenden Kloakentiere von der Abstammungslinie der heute noch lebenden Beutel- und Placentatiere schon vor 167 Millionen Jahren getrennt hätten. Dazu sagte ein Paläontologe (irgendwo), daß dieser frühe Zeitpunkt - aus Sicht der Paläontologie - völlig unrealistisch sei. Vor 148 Millionen Jahren sollen sich dann Beutel- von Placentatieren getrennt haben (beziehungsweise deren Vorfahrenlinien).

Aber wer sagt denn nun eigentlich, daß man genau zu diesen jeweiligen Aufspaltungs-Zeitpunkten oder wenig später wirklich schon als Paläontologe jeweils exakt Kloaken-, Beutel- und Placentatiere vorfinden müßte? Ist denn nicht auch denkbar, daß diese Gruppen sich auf Vorfahrengruppen zurückleiten, die allesamt zu jenen Zeitpunkten, zu denen sie sich artmäßig aufspalteten, noch viel primitiver waren als zu späteren Zeitpunkten? Muß es denn tatsächlich schon vor 167 Millionen Jahren Beutel- und vor 148 Millionen Jahren Placentatiere gegeben haben? Die Genetiker können doch nur sagen, daß sich die Vorfahren der jeweiligen später als solche zu identifizierenden Gruppen zu diesem frühen Zeitpunkt voneinander getrennt haben. Das könnte doch aber auch genauso gut heißen: Die Placentatiere stammen von dieser Kloakentier-Art, die Beuteltiere von dieser Kloakentierart ab, die sich dann und dann voneinander getrennt haben, aber eben ohne jeweils sogleich auch schon Beutel- oder Placentatier dabei zu werden ...

(Ich bin etwas darüber irritiert, daß ich weder im Forschungs-Artikel selbst, noch in der Berichterstattung darüber irgendwo diese Möglichkeit mit in Rechnung gestellt sehe. Auch nicht für die Evolutionsphasen nach dem Aussterben der Dinosaurier.)

Delphine - nicht mehr die Freunde des Menschen des 21. Jahrhunderts ...

Auf dem Netztagebuch "Denkraum - Ideen für das 21. Jahrhundert" findet sich ein kurzes Video über das Abschlachten von Delphinen in Japan. Ich hab mir selbst nur den Anfang angesehen (bis das Wasser rot wurde). Grad jüngst las ich irgendwo einen längeren Bericht über die Situation der Delphin-Arten in der Welt, der erschütternd war. Sie sind bald sogar im riesigen Atlantik vom Aussterben bedroht, da der Atlantik "überfischt" ist und sie selbst dort nicht mehr genug Nahrung finden. - Ein elender Wahnsinn. Viele Fluß-Delphin-Arten - beispielsweise in Südamerika - sind gerade erst in den letzten Jahren ausgestorben oder stehen kurz davor. Im chinesischen Jangtse gab es Jahrtausende lang eine seltene Flußdelphin-Art. Eine Expedition suchte ihn dieses Jahr gründlich - und fand ihn nicht mehr.

Der Bericht betonte auch, daß solche Dinge in der Antike nicht passieren konnten. Die Griechen sahen in den Delphinen besonders heilige Tiere. Wer, der sich auch nur ein bisschen mit dem Leben von Delphinen beschäftigt hat, der davon weiß, daß sie ertrinkenden Menschen immer wieder das Leben gerettet haben und so viele andere Dinge, wer kann jemals anders denken?

Nun, Menschen des 21. Jahrhunderts können es.

Die - allgemeinere - Frage des genannten Netztagebuches empfinde ich aufgrund solcher Umstände als durch und durch berechtigt: "Ist unsere Welt überhaupt noch zu retten, oder ist es aussichtslos?"

Oder - noch etwas zum Thema. Bei "Geo TV" gibt es einen schönen Bericht über die Belgierin Claudine André, "Die Mutter der Bonobos", unseren genetisch nächsten Verwandten im Tierreich. (pdf.) Die Bonobos leben nur im kongolesischen Urwald und werden dort - natürlich - gejagt. Und es heißt inzwischen über diese noch vor wenigen Jahren "riesigen", "unermeßlichen", "unzugänglichen" Wälder: "... Selbst die abgelegensten Winkel des Urwaldes werden von Menschen durchstreift oder besiedelt - es gibt kaum mehr unberührte Natur." - Wir regen uns vielleicht auf. Aber der Wahnsinn geht weiter.

Säugetier-Evolution - Berichterstattung erweckt falschen Eindruck

In den Wissenschafts-Meldungen der letzten Woche machte die Evolution der Säugetiere Schlagzeilen. Sie bezogen sich auf eine neue Studie deutscher Forscher in "Nature" (Olaf Bininda-Emonds von der Universität Jena) (1).

Die Berichterstattung erweckte aber einen ganz falschen Eindruck. In Australien besetzen heute noch viele Beutel- (und einige Kloaken-)Tiere Lebensräume ("ökologischen Nischen"), aus denen Beutel- und Kloakentiere auf anderen Kontinenten längst vor vielen zehn Millionen Jahren durch Plazentatiere verdrängt worden sind (sie starben in Europa, Asien und Afrika also schlicht aus).

Abb. 1: Beutelsäuger und Kloakentiere gibt es seit 125 Millionen Jahre, seit der Unteren Kreidezeit, diese Art wurde 2005 entdeckt (Wiki)

Lange zuvor in der Evolution waren beispielsweise schon "säugetierähnliche Reptilien", die überhaupt keine Nachkommen auf der Erde hinterlassen haben (Wiki), von weniger säugetier-ähnlichen Reptilien, also Dinosauriern, ersetzt worden. (Das ist einer der Schwerpunkte von Richard Dawkins' hervorragendem Buch "Ancestor's Tale" [2])

Natürlich hinterließ also auch das Aussterben der Dinosaurier wiederum freie Lebensräume, die von neuen Säugetier-Arten besetzt werden konnten und wurden. Es handelte sich nur auch hier wiederum nicht um Säugetier-Arten, die heute noch Nachkommen auf der Erde hinterlassen hätten. Sondern auch diese sind wiederum fast gänzlich ausgestorben. Es handelte sich laut "Nature"-Studie um "Gruppen wie Multituberculaten, Plesiadaptiformen und um archaische Ungulaten" (1).

Wenn die neue Studie davon spricht, daß das Aussterben der Dinosaurier keinen Impuls setzte für die Neubildung von Säugetier-Arten, dann bezieht sich das nur auf solche Plazenta-, Beutel- und Kloakentier-Arten, die heute noch lebende Nachkommen auf der Erde hinterlassen haben. Offenbar haben die Vorfahren der heute noch lebenden Säugetier-Arten über viele Jahrmillionen vor und nach dem Aussterben der Dinosaurier und auch getrennt voneinander aber tatsächlich mit viel geringerer Arten-Vielfalt (weiter-)bestanden und sich erst sehr spät - vor 50 Millionen Jahren - in neue Arten aufgefächert. Entsprechend heißt der Titel der Studie auch "The delayed rise of PRESENT-day mammals". Dieses "present-day" ist von der Berichterstattung fast ganz unberücksichtigt geblieben. Dabei ist im ganzen Text der Nature-Studie korrekt immer von "present-day mammals" die Rede. Doch werden die oben genannten Umstände auch in der Studie nur am Rande erwähnt und scheinen von den Forschern selbst nicht genügend beachtet zu sein bei der Bewertung der Vorgänge. Dadurch gaben sie wohl selbst den ersten Anlaß zu den Fehlinterpretationen ihrer Arbeit.

Am "großen" Bild des Ablaufs der Evolution ändert sich also durch diese Studie wohl viel weniger als die Forscher selbst (ohne Nennung falscher Tatsachen) herausstellen und wie allerseits dann (allerdings unter Nennung falscher Tatsachen) unterstellt wird. Die Arbeit selbst sagt es ausdrücklich:

Die Erhöhung der Artbildungsrate unmittelbar nach dem K/T-Ereignis erfolgte vornehmlich oder ausschließlich in Gruppen, die nachfolgend einen Rückgang verzeichneten oder ausstarben, ohne in ausgeprägterem Maße zu jenen heutigen Nachkommen beizutragen, für die die Artbildungsrate über die Kreide-Tertiär-Grenze hinweg flach blieb.

The pulse of mammalian diversification immediately after the K/T event was mainly or wholly in groups that declined subsequently or died out, without contributing markedly to those lineages with extant descendants, for which the diversification rate remained flat across the boundary.

 Also ist der Titel von "Spiegel-Online" falsch: "Säugetiere profitierten nicht vom Sauriersterben". Und wenn die "Süddeutsche Zeitung" im Untertitel schreibt: "Ihre große Stunde" (das heißt die große Stunde der Säuger) "kam offenbar doch nicht mit dem Ende der Dinosaurier", so muß man ja doch fragen, wessen "große Stunde" dann wohl damals gekommen war. Aussagen wie die folgende (Berliner Zeitung) sind ebenso falsch oder unbegründet: "Das Aussterben der Dinosaurier war offenbar nicht die Voraussetzung für den Siegeszug der Säugetiere auf der Erde." Dieser Satz wird auch dadurch nicht besser, daß man an späterer Stelle nun die entgegenstehenden Tatsachen nennt:

"In dem Stammbaum ist bei manchen Tiergruppen tatsächlich ein Artenboom unmittelbar nach dem Verschwinden der Dinosaurier zu erkennen. Allerdings sind die Arten, die sich zu jener Zeit entwickelt hatten, inzwischen ausgestorben." 

Aber für diese Arten war doch wohl offensichtlich das Aussterben der Dinosaurier Voraussetzung dafür, daß sie ihren Siegeszug antreten konnten. Auch dieser Satz der FAZ ist falsch: "Es gebe zwei Entwicklungsphasen der Säuger, eine lange vor und eine weitere lange nach der Zeit der Dinosaurier." - Nein, es gibt genauso eine dritte direkt nach dem Aussterben der Dinosaurier. Diese Aussage ist also genauso falsch wie dieser Satz:

"Doch der vermutete Einschlag eines Asteroiden, der die Ära der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit jäh beendete, habe den anderen Säugern keinesfalls genützt." 

Das hat die Studie immer nur für die Vorfahren der gegenwärtig noch lebenden Säugetiere behauptet, nicht für Säugetiere überhaupt. Und wenn dann die FAZ "Ross MacPhee vom Amerikanischen Museum für Naturgeschichte" fragen läßt: "Die große Frage bleibt jetzt, warum die Vorfahren der modernen Säugetiere so lange brauchten, um sich zu diversifizieren", dann läßt man sich wohl auch hier sehr leicht irreführen: Natürlich bedurfte es wiederum des Aussterbens jener anderen Säugetier-Gruppen, damit es zur Arten-Auffächerung der heutigen Säugetierarten kommen konnte. Diese Worte von "Scienceticker" sind dagegen richtig, lehrreich und geben einige Ausblicke:

"Das Resultat (der Studie): Vor etwa 167 Millionen Jahren trennte sich die Gruppe der Kloakentiere (heute vertreten durch Schnabeltier und Ameisenigel) von den Vorläufern von Beuteltieren und Plazentatieren. Letztere trennten sich vor knapp 148 Millionen Jahren. Es folgte eine Pause von etwa 50 Millionen Jahren. Dann entstanden in extrem rascher Folge alle vier Überordnungen der Plazentatiere und vor 75 Millionen Jahren waren auch alle heutigen Ordnungen vorhanden. Möglicherweise steht diese frühe Explosion der Säugervielfalt in Verbindung mit der Entfaltung der Blütenpflanzen" (!) "oder einem Rückgang der Temperaturen, schreiben die Forscher."

/ Überarbeitet:

3.7.2021 /

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1. Bininda-Emonds, O., Cardillo, M., Jones, K. et al. The delayed rise of present-day mammals. Nature 446, 507–512 (2007). 29.3.2007, https://doi.org/10.1038/nature05634  
2. Dawkins, Richard: The Ancestors Tale, 2004