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Darstellung von Sifrhippus

Wärme ließ Urpferde schrumpfen

Die ältesten Pferde waren winzig. Während einer Phase der globalen Erwärmung schrumpften sie noch weiter, etwa auf die Größe einer Hauskatze. Damit bestätigen sie eine biologische Regel, wonach größere Tiere eher in kälteren, kleine hingegen in warmen Regionen leben.

Evolution 24.02.2012

Ökogeografische Regel

Bereits vor mehr als 160 Jahren postulierte der deutsche Physiologe Carl Bergmann seine ökogeografische Regel über den Zusammenhang von durchschnittlicher Körpergröße und Klima, die sogenannte Bergmannsche Regel. Sie besagt, dass Tiere in kühleren und höheren Breiten im Durchschnitt größer sind als ihre Verwandten in der Nähe des Äquators.

Das gilt erwiesenermaßen zumindest für 70 Prozent der gleichwarmen Tiere, also für Vögel und Säugetiere. Was genau für diesen Zusammenhang verantwortlich ist, ist nicht ganz klar. Manche Forscher vermuten, dass es mit der Regulierung der Körpertemperatur zu tun haben muss. Andere gehen eher davon aus, dass die Produktivität des Ökosystems bzw. das Nahrungsangebot ausschlaggebend sind.

Die Korrelation von Größe und Temperatur soll auch bei der Evolution mancher Tiere eine Rolle gespielt haben. Die Forscher um Ross Secord von der University of Nebraska-Lincoln haben sich nun ein derartiges historisches Beispiel angesehen, das älteste bekannte Pferd Sifrhippus.

Hauptursache Temperaturanstieg

Illustration von Sifrhippus gegenüber einem heutigen Pferd

Danielle Byerley, Florida Museum of Natural History]

Das winzige Sifrhippus neben einem heutigen Pferd.
Zähne von Sifrhippus im Vergleich mir Pferdegebiss

Florida Museum of Natural History, Photo by Kristen Grace]

Die Zähne von Sifrhippus im Vergleich zu Pferdegebiss.

Das Tier ist das erste Mal vor mehr als 50 Millionen Jahren in Nordamerika aufgetaucht. Im Vergleich zu heute lebenden Pferden war es winzig: Es wog etwa sechs Kilogramm und hat die Größe eines Zwergschnauzers, wie die ältesten Funde zeigen (Zum Vergleich: Heutige Pferde haben einige hundert Kilogramm). Es lebte während des Paläozän/Eozän-Temperaturmaximums (PETM). Dabei handelt es sich um eine etwa 175.000 Jahre dauernde Zeitperiode vor 55 Millionen Jahren, in der die globale Temperatur in Folge von Treibhausgasen um fünf bis zehn Grad Celsius stieg.

Ein Drittel der damals lebenden Säugetiere reagierte auf diese Erwärmung, indem sie schrumpften. Analysen von Fossilien ergaben, dass Sifrhippus in den ersten 130.000 Jahren um 30 Prozent kleiner wurde, es hatte nur mehr rund vier Kilogramm und war damit nur mehr ungefähr so groß wie eine kleine Hauskatze. Am Ende des PETM, als die Temperaturen langsam sanken, legte das Tier wieder 75 Prozent an Körpermasse zu und wog am Ende mehr als acht Kilogramm.

Anhand zusätzlicher geochemischer Analysen der Pferdezähne haben die Forscher versucht nachzuvollziehen, ob die Schwankungen der Körpergröße mit der Temperatur oder der Nahrungslage zu tun hatten. Dabei zeigte sich, dass es damals nicht nur wärmer, sondern auch feuchter wurde, also vermutlich fruchtbarer. Der Temperaturanstieg muss daher die primäre evolutionäre Triebkraft hinter der Schrumpfung gewesen sein, wie die Forscher in ihrer Studie schreiben.

Schrumpfen oder aussterben?

Wie sich die in den kommenden Jahrhunderten erwartete Erderwärmung auf heute lebende Arten auswirken wird, darüber lässt sich den Forschern zufolge nur spekulieren. Bei manchen Vogelarten habe man aber bereits eine Verkleinerung beobachtet. Der Temperaturanstieg im PETM erfolgte allerdings viel langsamer als der von Klimaforscher heute prognostizierte. Es bleibt also fraglich, ob die Tiere da mithalten und ihre Körpergröße schnell genug anpassen können.

Die Schrumpfung könnte laut Philip Gingerich, Paläontologe an der University of Michigan, der vor über zwanzig Jahren als erster die Schrumpfung der Tiere im PETM entdeckt hat, auch uns Menschen betreffen: "Ich mache gern diesen Scherz: Wenn sich unsere Welt so weiter entwickelt, werden wir irgendwann nur mehr einen knappen Meter groß sein." Es gebe eben nur zwei mögliche Wege: sich anpassen oder aussterben.

Eva Obermüller, science.ORF.at

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