In welchem Zeitraum können Säugetiere von der Größe einer Maus zu einem Elefanten heranwachsen?
Zunahme der Körpergröße von Säugetierarten seit 70 Millionen Jahren. Grafik: PNAS
Wissenschaftler haben die maximale Rate für die Zu- oder Abnahme der Körpergröße in der Makroevolution seit 70 Millionen Jahren errechnet
Ein internationales Team von Biologen und Paläontologen hat unter der Leitung von Alistair Evans von der Monash University durch Messungen abgeschätzt, wie schnell sich ein Säugetier in der Größe einer Maus evolutionär zu einem Tier in der Größe eines Elefanten verwandeln kann. Und das dauert ziemlich lang, wenn es natürlich zugeht und nicht züchterisch eingegriffen wird, nämlich 10 Millionen Generationen.
In der Studie, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, kamen sie zu dem Ergebnis, dass für eine solche Entwicklung 24 Millionen Generationen notwendig waren. Ausgangspunkt der Messungen waren Fossilien von Säugetieren vor 70 Millionen Jahren, also um die Zeit des Massenaussterben vor 65 Millionen Jahren, währenddessen auch die Dinosaurier ausgelöscht wurden und die bislang kleinen Säugetiere an Größe zunahmen.
Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf 28 Säugetierarten, darunter Elefanten, Primaten und Wale, die auf verschiedenen Kontinenten oder in verschiedenen Meeren lebten. Um einen Vergleich bei den sehr unterschiedlichen Lebenszeiten der Arten zu ermöglichen, wurde als Einheit die Generation genommen. Es sei auch die kleinste Einheit, weil evolutionärer Wandel nicht schneller erfolgen könne.
Nach den Berechnungen der Körpermasse (also Gewicht und Größe) waren mindestens 1,6 Millionen Generationen notwendig, um die Körpergröße von Säugetieren, die auf dem Land leben, zu verzehnfachen, in 5,1 Millionen Generationen konnte sie sich verhundertfachen -das entspräche etwa einem Sprung von einem Kaninchen zu einem Elefanten - und in 10 Millionen Generationen konnte die Größe um das Fünftausendfache zunehmen. Bei Walen konnte hingegen die Körpergröße um einiges schneller wachsen, vermutlich die mechanischen Bedingungen für Körpergröße und -funktionen im Wasser einfacher zu überwinden sind. Bei Walen konnte die Körpergröße innerhalb von 5 Millionen Generationen um das Fünftausendfache zunehmen.
Die Zunahme der Körpergröße erfolgte keineswegs kontinuierlich. So konnten die Wissenschaftler ein exponentielles Wachstum während der ersten 35 Millionen Jahre nach dem Massenaussterben an der Kreide-Tertiär-Grenze feststellen. Gemeinhin nimmt man an, dass durch das Aussterben der Dinosaurier die Säugetiere deren Platz einnehmen konnten. Bei manchen Arten wie den Primaten und Walen erfolgte die ersten 35 Millionen Jahren eine praktisch kontinuierliche Zunahme der Körpergröße.
Natürlich gab es in der Evolution keineswegs nur die Tendenz zum Größerwerden, sondern es kam auch zu Schrumpfungsprozessen, beispielsweise durch die so genannte Inselverzwergung. In manchen extremen Entwicklungen können Säugetiere, die auf Inseln ohne Fressfeinde leben, gegenüber der normalen Zunahme der Körpergröße zehnmal schneller kleiner werden. Beispiele dafür sind Elefanten auf Sizilien oder Mammuts auf den Kanalinseln von Kalifornien. Dass die Schrumpfung der Körpergröße so viel schneller abläuft, verwunderte die Forscher. Sie erklären es sich dadurch, dass kleinere Tiere weniger Nahrung benötigen und sich schneller reproduzieren können, was evolutionär vorteilhaft sei.