Im Jahr 1824 beschreibt der britische Geologe William Buckland den ersten Knochen eines Dinosaurier und begründet damit die wissenschaftliche Arbeit und den öffentlichen Hype um die riesigen Echsen. Viel weniger Beachtung findet, dass Buckland noch ein zweites und viel kleineres Fossil erwähnt: Es ist der Kieferknochen eines Säugetieres aus der Jurazeit vor über 145 Millionen Jahren.
Seit dieser ersten Beschreibung hat die Erforschung unserer lange ausgestorbenen Vorfahren große Fortschritte gemacht. Und doch stehlen Dinosaurier ihnen öffentlich nicht nur weiter die Show, es halten sich auch einige Mythen über die Evolution der Säugetiere.
Von einer äußerst unscheinbaren Entwicklung in der Karbonzeit vor 300 Millionen Jahren, über die überraschend großen Synapsiden im Perm bis zur Entwicklung der Merkmale, die heutige Säugetiere ausmachen: Karl räumt in dieser Folge von AstroGeo mit den Mythen über frühe Säugetier-Vorfahren auf und wagt dabei einen Ritt durch die Erdgeschichte.
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- AstroGeo 64: Massensterben im Treibhaus
- AstroGeo 87: Das Ende der Dinosaurier: Massensterben im Frühling
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Quellen
Episodenbild: CC-BY 4.0 Agustín G. Martinelli, Marina Bento Soares, Cibele Schwanke
Hallo Franzi, passend zum Thema Säugetiere und er schleicht nachts auch gerne wie ein Ninja durchs Haus: Unser Kater hat sehr stark auf dein „uuu-uuuuuh“ (bei 4:34) reagiert und ganz irritiert seine Schwester angeschaut.. er dachte wohl, dass sie dieses Geräusch gemacht hatte.. wir haben es noch 2x probiert und jedes Mal hat er ganz verwirrt umhergeblickt 😀 😀 😀
Irgendwie kam rüber dass Beuteltiere (Metatheria) und Kloakentiere (Monotremata) keine Säugetiere (Mammalia) seien. Da protestiere ich.
Da hast du recht. Zur großen Familie der Säugetiere gehören sie alle, sie sind aber eigene Ordungen. Es muss ja alles seine Ordnung haben.
Wir thematisieren das nochmal im nächsten Geplänkel.
Ja, wenn ich schon mal die Gelegenheit zum Schubladendenken habe, dann nehme ich das dankbar an.
Hübsche Sendung. Ihr Titel hat bei mir sofort die Assoziation der nachtaktiven Säugetiere hervorgerufen, die die Eier der wechselwarmen Dinosaurier auffressen (als Untergrund- oder Ninja-Kämpfer!), was ja vor einigen Jahrzehnten mal eine der konkurrierenden Theorien für den Grund des Aussterbens der Dinosaurier war… Natürlich wusste ich, dass es das nicht sein kann, weil inzwischen ja die Kometentheorie favorisiert ist (und die Dinosaurier auch als Warmblüter „erkannt“ worden sind).
Allerdings leuchtet mir der von Karl angedeutete Grund für das Kleinerwerden der Säugetiere am Anfang des Trias nicht ein, er beruht auch teilweise auf einer physikalischen Fehlinterpretation. Denn während Karl vermutete, dass die Warmblütigkeit bei kleineren Tieren auf ein günstigeres Oberflächen-Volumen-Verhältnis trifft, also weniger Wärme durch die relativ kleinere Oberfläche abgegeben wird, was für den Energieverbrauch des Tiers günstiger wäre, ist es tatsächlich ja umgekehrt — das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen wird umso größer, je kleiner das Tier ist!
Das ist auch leicht einzusehen: wenn ein Tier proportional schrumpft, so dass seine Länge sich halbiert, dann wird seine Oberfläche ein Viertel, sein Volumen ein Achtel des Ausgangswerts. Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen verdoppelt sich also bei Halbierung der linearen Größe. Kleinere Säugetiere haben also größere Schwierigkeiten, ihre Temperatur hoch zu halten als größere.
Deswegen müssen Babys beim Winterspaziergang sehr gut eingepackt werden, auch wenn die Eltern noch mit einem leichten Anorak auskommen. Elefanten sind groß und brauchen kein Fell, weil ihre Oberfläche im Verhältnis zum Volumen klein ist, sie also ohnehin eher Schwierigkeiten haben, überschüssige Wärme abzugeben. (Dafür sind dann die großen Ohren wieder nützlich.) Mammuts waren genauso groß, aber die lebten in einer kalten Umgebung, so dass ein zusätzliches Fell nicht geschadet hat. (Und sie hatten kleinere Ohren…)
Ein zweiter Grund, warum das Argument Kleinerwerden zur einfacheren Wärmeregulation bei Warmblütern nicht funktioniert, ist, dass die Dinosaurier ja wohl auch Warmblüter waren. Und die sind in der gleichen Zeit größer geworden. Dass die sehr großen Dinosaurier, die im Trias auftauchten, eventuell noch nicht warmblütig waren, das erscheint doch unwahrscheinlich, denn für Wechselwarme ist das Größerwerden definitiv ein Nachteil. Sie müssen ja mit Tagesanbruch durch die Sonne auf Temperatur gebracht werden. Wegen der im Vergleich zum Volumen kleineren Oberfläche dauert das Aufwärmen durch die Bestrahlung der Oberfläche (oder Wärmeleitung durch sie) bei großen Tieren länger als bei kleinen. Damit würden kleine Raubsaurier viel schneller agil werden als große Saurier und könnten diese „anknabbern“ oder ihnen das Futter wegjagen, was einen gewissen Evolutionsdruck in Richtung auf Verkleinerung erzeugen würde…
Ein Argument, das meines Erachtens funktioniern würde, wäre die Entwicklung eines Fells. Das Fell hält Wärme zurück und erlaubt damit auch kleineren Tieren mit insgesamt geringerem Energieumsatz ein Aufrechterhalten ihrer Körpertemperatur. Falls die Säugetiere zu Beginn des Trias das Fell „erfanden“, konnten sie es sich „leisten“ kleiner zu werden, während die ebenfalls warmblütigen Dinosaurier, die kein Fell hatten, größer werden mussten, wenn es kälter wurde… (Ich weiß allerdings nicht, ob am Anfang des Trias die Temperaturen eher nach unten oder nach oben gingen, also sind das alles Spekulationen.)
Die irgendwann am Anfang der Sendung vertretene Aussage, dass alle heutigen Spezies gleich weit entwickelt seien, ist natürlich nicht haltbar. Gleiche Entwicklungszeit bedeutet nicht gleichen Fortschritt bei der Entwicklung. Es gibt Spezies wie Haie, die seit Jahrmillionen fast unverändert existieren und es gibt andere, wie den Menschen, die in wenigen Millionen Jahren ein Organ wie das Gehirn zu hoher verteilter Spezialisierung weiter entwickelt haben. Der Fehler, den man nicht machen sollte, ist zu denken, dass einzelne Spezies in *jeder* Hinsicht die „Spitze der Evolution“ darstellen. Andere Organe als das Gehirn haben beim Menschen sogar eine Rückentwicklung gemacht. Wie ja in der Sendung auch gesagt wurde, hören wir schlechter und haben einen schlechteren Geruchssinn als viele andere Säugetiere und wahrscheinlich auch als unsere Vorfahren. Es gibt Entwicklung und die ist unterschiedlich bei verschiedenen Spezies, aber sie ist nicht immer und nicht für alle Eigenschaften vorwärtsgerichtet.
Was das „Herrschen“ einer Gattung angeht, so ist natürlich sowohl die Definition über die Zahl der Individuen, die eine Spezies hervorbringt (große Zahl gleich großer evolutionärer Erfolg) als auch über die Biomasse fragwürdig. Nach der ersten Definition wären die Hühner gegenwärtig die vorherrschende Vogelart und wahrscheinlich auch Wirbeltierart, jedenfalls gibt es viel mehr Hühner als Schweine, Rinder oder Menschen. Nach der zweiten stünden die Ameisen in der Herrschaftshierarchie noch vor den Menschen. Bei den Nahrungsketten schneiden die „Leitspezies“ etwas besser ab: zu gewissen Zeiten und in gewissen Gegenden stand wahrscheinlich der Tyrannosaurus Rex an der Spitze der Nahrungskette und heute dürfte es bei den Lebewesen, die groß genug sind, um sichtbar zu sein, tatsächlich der Mensch sein. Nimmt man Mikroben und Aasvertilger hinzu, dann gibt es keine echte Spitze der Nahrungsketten (denn dort steht, wer selber nicht gefressen wird; Würmer und Mikroben mögen zwar am Ende tote Menschen auffressen, es gibt aber Tiere, auf deren Nahrungsaufnahmeplan sie selbst stehen, so dass die Kette kein oberes Ende hat und auch Schleifen enthält).
Es ist übrigens eine interessante Frage, ob für das langfristige Überleben einer Spezies geringe oder hohe Spezialisierung nützlicher ist. Die Evolutionsbiologen scheinen dazu zu tendieren, ersteres anzunehmen. Haie sind wenig spezialisiert und haben alle fünf Massenaussterben überlebt. (Wäre vielleicht mal ein interessantes Thema, passt aber weder zu Astro noch vermutlich zu Geo.) Spezialisierung bedeutet oft die besonders gute Anpassung an bestimmte Nischen und Veränderungen der Umwelt zerstören diese womöglich, was den Spezialisten die Existenzgrundlage entzieht.
Nun ist ein Kennzeichen für hohe Spezialisierung die Entwicklung besonderer oder besonders großer Organe für „spezielle Aufgaben“. Beispiele wären der Rüssel des Elefanten, die Geweihe von Hirschen und — das Gehirn des Menschen. Ich erwähne das, weil da ein interessantes Spannungsfeld entsteht. Karl hat ja den Menschen als Generalisten unter den durch Evolution entstandenen Lebewesen dargestellt, während das reine Studium der relativen Größe und Komplexität seiner Organe ihn eher als Spezialisten erscheinen lässt, mit einem völlig überdimensionierten Organ, dem Gehirn, das viele auf den ersten Blick durchaus überflüssige Funktionen hat… (Vor allem der Kortex.)
Aber das Gehirn ist eben auch ein Organ mit universellen Anwendungen, was dem Menschen nicht nur *eine* ökologische Nische eröffnet. Das spricht wieder für Generalistentum…
Wenn wir Yuval Noah Harari glauben wollen, dann ist, was den Menschen zum Homo sapiens gemacht hat, eine Fähigkeit seines Gehirns, die kein Tier hat. Es ist die Phantasie, neue Objekte zu ersinnen, die eigentlich nicht real sind, es aber dadurch werden, dass die Gemeinschaft Vertrauen in diese Phantasiegebilde entwickelt (weil sie eben auch solche Gehirne hat). Beispiele sind Eigentum und Geld. Nun sieht diese kognitive Revolution erstmal nicht so aus, als würde sie das Überleben der Spezies fördern. Wie sollen Gehirne, die Objekte erfinden, die es in der Natur nicht gibt, eine Anpassung darstellen, die für die eigene Population Vorteile gegenüber anderen Spezies bringt? Eher würde man vermuten, dass das spezialisierte Organ, das zum Beispiel auch die Bewegung des aufrecht gehenden Menschen koordiniert (allerdings im Kleinhirn) so weit hypertrophiert ist, dass die Spezies in einer Sackgasse der Evolution gelandet ist. Wer täglich herumphantasiert, wird nicht wachsam genug sein, um einem Löwen oder Bären zu entkommen…
Und tatsächlich hat die Ausnutzung dieser Fähigkeiten in der späteren landwirtschaftlichen Revolution für das Individuum oft Nachteile gebracht wie gesundheitliche Probleme (schlechte Zähne, kaputte Knochen) durch einseitige weizenbasierte Ernährung. Aber sie hat auch die Quantität der Nahrungsmittel massiv erhöht (unter Verschlechterung der Qualität) und damit das Bevölkerungswachstum und den Erfolg der Spezies Mensch. Mit der ebenfalls auf der hohen Entwicklungsstufe des Gehirns aufbauenden industriellen Revolution hat sich das Wachstum der Population weiter beschleunigt und letztlich haben wir die Fähigkeit entwickelt, uns selbst auszurotten (durch einen Atomkrieg mit anschließendem nuklearen Winter), was am Ende vielleicht doch den Theoretikern recht gibt, die das Gehirn als eine Spezialisierung ansehen, die die Überlebensdauer der Spezies am Ende reduziert.
Im übrigen stimme ich mit Franzis Überlegungen überein, dass die Klimakatastrophe nicht das Ende der Menschheit bedeuten würde. Aber sie würde vielleicht die Nahrungsmittelproduktion durch Verschiebung (und Verkleinerung) von für Landwirtschaft optimalen Regionen so reduzieren, dass die Erdbevölkerung sich auf die Hälfte verringern würde. Und das Versterben von 4 Milliarden Menschen nicht durch Altersschwäche sondern durch Hitze, Hunger und Verteilungskriege wäre natürlich Katastrophe genug. Ganz abgesehen davon, dass ein Atomkrieg im Zusammenhang mit den resultierenden Umwälzungen nicht ausgeschlossen ist. Dann wären am Ende vielleicht ein paar Zehntausend Menschen übrig und das in einer recht lebensfeindlichen Umgebung…
Meine 7 jährige Tochter merkt an, dass Hunde nicht komplett farbenblind sind, sondern neben Grau auch die Farben Gelb und Blau wahrnehmen (anscheinend allesamt Eintracht Braunschweig Fans)
Ha! Mit bug report 😀
(Wanze auf Webcam)
Großartig!
Gibt es dazu auch ein Transkript? für die Leute, die nicht wirklich gut hören (wenn überhaupt)?
Hallo Matthias,
wir bieten ein Transkript an, das mit KI erzeugt wurde, aber ganz passabel lesbar sein sollte (bitte gib uns gerne Feedback, ob das für dich stimmt).
Du findest es in unserem Player unten links hinter dem zweiten Button. Screenshot:
https://pikarl.de/ablage/player.jpg
Oder direkt hier:
https://astrogeo.de/media/ag089-mythen-saeugetiere.html#/
Ah. Danke. Super, passt. Die paar KI-Fehler lassen sich verschmerzen. Notfalls schicke ich euch Korrekturhinweise. 😉