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Das ausgestorbene Toxodon

Der Stammbaum der "seltsamsten" Tiere

Forscher haben ein altes evolutionäres Rätsel um die "seltsamsten jemals entdeckten Tiere" gelöst, wie Charles Darwin sie nannte. Ihnen ist es gelungen, zwei ausgestorbene Huftiere in den Stammbaum der Säugetiere einzuordnen und zwar den Toxodon, eine Art Nashorn mit Flusspferdkopf, und die Macrauchenia, ein kamelartiges Wesen.

Genetik 18.03.2015

Die bizarren Urtiere aus Südamerika sind demnach eng mit Pferden, Nashörnern und Tapiren verwandt - aber nicht mit Elefanten. Die Forscher um Ian Barnes vom Naturkundemuseum in London dürften somit eine lange Debatte unter Paläontologen vorerst beendet haben.

Isolierter Lebensraum

Die Studie in "Nature":

"Ancient proteins resolve the evolutionary history of Darwin’s South American ungulates" von Frido Welker et al., erschienen am 18. März 2015.

In ihrer Studie analysierten die Wissenschaftler das Protein Kollagen, das sie zuvor aus den Knochen von Fossilien gewonnen hatten. Südamerikanischen Huftiere bildeten ab dem Paläozän, also vor etwa 60 Millionen Jahren, eine riesige, sehr vielfältige Gruppe heute ausgestorbener Säugetiere. Sie lebten isoliert in Südamerika. "Die heutige Säugetierwelt Südamerikas hat mit der früheren stammesgeschichtlichen Entwicklung auf diesem Kontinent ganz wenig zu tun", sagte Thomas Martin von der Universität Bonn. "Vikunjas oder Lamas, die man heute als die dortigen Charaktertiere ansieht, sind ganz junge Einwanderer. Mehrere Millionen Jahre war die Fauna von den Notoungulaten dominiert."

Macrauchenia in der Gruppe

Illustration by Peter Schouten from the forthcoming book

Macrauchenia in der Gruppe.

Notoungulaten sind eine der fünf Untergruppen der Südamerikanischen Huftiere. Dazu zählt zum Beispiel der Toxodon, der vermutlich bis zu zwei Tonnen wog. Zur Untergruppe der Litopterna gehören kamelartige Säuger wie die Macrauchenia. Bereits Charles Darwin hatte in Südamerika Knochen der Macrauchenia und des Toxodon gefunden - letzteren zählte er zu den "seltsamsten jemals entdeckten Tieren".

Weshalb die Südamerikanischen Huftiere vor einigen Millionen Jahren ausstarben, sei bis heute nicht vollkommen geklärt, sagte der Paläontologe Martin. Genauso unklar und umstritten war lange Zeit die Frage, ob die Südamerikanischen Huftiere Toxodon und Macrauchenia eher mit heutigen Unpaarhufern wie Pferden und Nashörnern verwandt sind oder doch mit den Afrotheria, zu denen etwa Elefanten gehören.

Weder morphologische Untersuchungen noch Studien mit Erbgut waren hierbei erfolgreich. Das Problem: "Bei allen älteren Fossilien ist die genetische Information durch die natürliche radioaktive Hintergrundstrahlung zerstört", erläuterte Martin.

Pferdeverwandtschaft

Das Team um Barnes untersuchte daher nun Kollagen aus 48 Knochenproben von Toxodon und Macrauchenia. Kollagen ist ein Struktureiweiß, das in unterschiedlichen Geweben des Körpers wie Knochen oder Bindegewebe vorkommt. "Kollagen ist für uns besonders interessant, weil es viel langsamer als DNA und als andere Eiweiße zerfällt", erklärte Mitautor Frido Welker vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie.

Durch die Analyse des Kollagens der Urtiere und den Vergleich seiner Proteinstruktur mit dem Kollagen heutiger Säuger konnten die Forscher beweisen, dass Toxodon und Macrauchenia mit heutigen Unpaarhufern eng verwandt sind. Dazu zählen Pferde und Nashörner.

Die Analyse von Proteinen wie Kollagen in der Paläontologie sei keine Neuheit, so Welker. "Wir haben die Untersuchungsmethoden jedoch so verbessert, dass wir 90 Prozent der Sequenz des Kollagens analysieren konnten." In Zukunft wollen die Paläontologen auch andere Knochen-Eiweiße für ihre Untersuchungen heranziehen. "Außerdem wollen wir versuchen, noch ältere Proben mit Hilfe fossiler Proteine zu analysieren", sagte Welker.

science.ORF.at/APA/dpa

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