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Mittwoch, 18.01.2017
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In 24 Millionen Generationen von der Maus zum Elefanten

Forscher ermitteln maximale Wachstumsrate der Evolution bei Säugetieren

Forscher haben erstmals gemessen, wie schnell Säugetiere im Laufe der Evolution ihre Größe verändern können: Demnach benötigt ein mausgroßes Landsäugetier im Durchschnitt 24 Millionen Generationen, um bis auf Elefantengröße heranzuwachsen. Um wieder um das gleiche Maß zu schrumpfen seien dagegen gerade einmal 100.000 Generationen nötig. Im Laufe der Evolution könne die Verkleinerung von Tieren demnach deutlich schneller ablaufen als ihre Vergrößerung, berichten die Forscher im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences".
Bis auf Elefantengröße benötigt ein mausgroßes Säugetier 24 Millionen Gnerationen

Bis auf Elefantengröße benötigt ein mausgroßes Säugetier 24 Millionen Gnerationen

"Dieser gewaltige Unterschied in den Wachstums- und Schrumpfungsraten ist wirklich erstaunlich", sagt Erstautor Alistair Evans von der Monash University in Australien. Denn beide Prozesse seien mit umfangreichen biologischen Umbauprozessen verbunden. Ein großes Tier sei daher nicht einfach eine vergrößerte Kopie eines kleineren. Es könne aber sein, dass beim Schrumpfen weniger Umbauten erforderlich seien als beim Wachstum.

Evolutionäre Entwicklung von 28 Säugetiergruppen ausgewertet


Für ihre Studie wertete das internationale Team aus 20 Biologen und Paläontologen die Größenentwicklung von 28 verschiedenen Säugetiergruppen in den letzten 70 Millionen Jahren aus. Dazu nutzten sie Daten von Fossilfunden aus den verschiedenen Zeiten. Zu den untersuchten Tiergruppen gehörten unter anderem die Elefantenartigen, die Primaten und die Wale.

Nach Ansicht der Forscher tragen die neuen Erkenntnisse dazu bei, besser zu verstehen, welche Faktoren das Größenwachstum von Tieren beeinflussen. Wenn man die maximale Wachstumsrate im Laufe der Evolution kenne, könne man beispielsweise abschätzen, wie lange es nach einem Massenaussterben dauere, bis es wieder Tiere unterschiedlichster Größen gebe. Außerdem könne man nun gezielter untersuchen, welche Bedingungen ein Größenwachstum förderten und welche es hemmten.


Wachstumsschub nach dem Aussterben der Dinosaurier


Die Auswertung zeigt, dass die Landsäugetiere vor allem nach dem Aussterben der Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren fast exponentiell wuchsen. Ihre Wachstumsrate sei bis zum Auftreten von Indricotherium, dem größten Landsäugetier aller Zeiten, konstant hoch geblieben, sagen die Forscher. Dieses zu den Nashornverwandten gehörende Säugetier erreichte eine Schulterhöhe von fünf Metern und war knapp neun Meter lang. Es lebte vor rund 30 Millionen Jahren.

In dieser Zeit seien mindestens fünf Millionen Generationen nötig gewesen, um das Tausendfache an Körpergewicht zuzulegen. Ein Wachstum um das Fünftausendfache, beispielsweise von einem kaninchengroßen Tier zu einem elefantengroßen, dauerte rund zehn Millionen Generationen.

Schneller verlief die Evolution bei den Meeressäugern: Sie benötigten nur rund halb so viele Generationen wie Landsäugetiere, um an Größe zuzulegen, wie die Forscher berichten. "Das liegt wahrscheinlich daran, dass es im Wasser leichter ist, sehr groß zu werden", erklärt Mitautor Erich Fitzgerald vom Victoria Museum in Melbourne. Das Wasser stütze den Körper und helfe so dem Skelett dabei, das Körpergewicht zu tragen. (PNAS, 2012; doi:10.1073/pnas.1120774109)
(PNAS, 31.01.2012 - NPO)
 
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