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Vegetarische Vorfahren – Neue Einsichten zur Evolution des Höhlenbären

Im Spätpleistozän (vor 125.000 bis vor 12.000 Jahren) lebten zwei Bärenarten in Europa: der allesfressende Braunbär (Ursus arctos) und der heute ausgestorbene, vegetarisch lebende Höhlenbär (Ursus spelaeus s.l.). Durch die unterschiedliche Ernährung besetzten die beiden Bärenarten vermutlich unterschiedliche ökologische Nischen, dadurch konnten sie im gleichen Lebensraum koexistieren. Über den Vorläufer des Höhlenbären, den Deninger Bären (Ursus deningeri), dessen Fossilien extrem selten sind, ist bisher wenig bekannt.

 

 

Eine Forschergruppe aus Deutschland und Spanien um Anneke van Heteren von der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM), hat nun anhand von Schädelmerkmalen entdeckt, dass die Ernährung des Deninger Bären der des Höhlenbären bereits sehr ähnlich war. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Historical Biology publiziert. Bis jetzt war nicht viel bekannt über die Evolution des Höhlenbären und darüber, wie er Vegetarier wurde. „Fossilien der Vorfahren des Höhlenbären sind so selten, dass es sehr schwierig ist, sie zu erforschen“, sagt Elena Santos, Koautorin und Forscherin an den Universitäten von Burgos und Madrid. Die einzige heute noch lebende rein vegetarische Bärenart ist der bekannte Riesenpanda, der sich ausschließlich von Bambus ernährt.

Die charakteristische Form des Schädels, Unterkiefers und der Zähne des Höhlenbären weist auf seine vegetarische Ernährung hin. Um die Evolution des Höhlenbären zu verstehen, haben die Forscher die seltenen Fossilien von Ursus deningeri in einem CT-Gerät gescannt und nachträglich digital das Sediment „entfernt“, ohne das Risiko eingehen zu müssen, die seltenen Fossilien zu beschädigen. Mit einer statistischen Methode, die sogenannte geometrische Morphometrie, verglichen die Forscher an Hand von Messpunkten die dreidimensionale Form von Unterkiefern und Schädeln des Deninger Bären mit denen des Höhlenbären und der modernen Bärenarten. „Die Analysen zeigten, dass Unterkiefer und Schädel des Deninger Bären denen des Höhlenbären sehr ähnelten. Dies gibt uns den Hinweis, dass sie an die gleiche Ernährung angepasst und primär vegetarisch waren.“, erklärt Anneke van Heteren, Leiterin der Säugetiersektion an der ZSM und Hauptautorin des Artikels.

„In welchem Ausmaß der Höhlenbär vegetarisch war, wird noch immer diskutiert. Gerade deshalb ist diese neue Information über die Ernährung seines direkten Vorfahren sehr bedeutend und lehrt uns, dass der Unterschied zwischen der Ernährung von Höhlen- und Braunbären schon vor mindestens 500.000 Jahren etabliert war, wahrscheinlich sogar noch früher“, sagt Mikel Arlegi, Doktorand an den Universitäten von Baskenland und Bordeaux.

Mikro-CT Rekonstruktionen A) Schädel eines jungen Deninger Bären der Iberischen Halbinsel B) Schädel eines ausgewachsenen männlichen Höhlenbären. Die Schädel sind sich in vielen Merkmalen ähnlich. Foto: Elena Santos (Centro Mixto UCM-ISCIII) / Taylor and Francis

Die Studie zeigt auch morphologische Unterschiede zwischen den Deninger Bären der Iberischen Halbinsel und denen des übrigen Europas. Diese Formunterschiede betreffen den Unterkiefer, sind aber wahrscheinlich nicht mit der Ernährung verbunden. Die Forscher haben hierfür drei mögliche Erklärungsversuche parat: 1) die Iberischen Bären sind chronologisch jünger als die anderen, 2) die Pyrenäen haben als natürliche Barriere zu einer genetischen Differenzierung der Iberischen Bären und der europäischen Bären geführt, 3) es gab mehrere Abstammungslinien, von welchen entweder nur eine zu den Höhlenbären geführt hat, oder jede Abstammungslinie führte zu einer eigenen Gruppe von Höhlenbären. “Um diese drei Hypothesen zu überprüfen, benötigen wir allerdings mehr Fossilien“, erklärt Asier Gómez-Olivencia, Ikerbasque-Forscher an der Universität von Baskenland.

Publikation:
van Heteren AH, Arlegi M, Santos E, Arsuaga J-L, Gómez-Olivencia A. 2018. Cranial and mandibular morphology of Middle Pleistocene cave bears (Ursus deningeri): implications for diet and evolution. Historical Biology. DOI: 10.1080/08912963.2018.1487965
https://doi.org/10.1080/08912963.2018.1487965

Kontakt:
Dr. Anneke H. van Heteren
SNSB – Zoologische Staatssammlung München
Münchhausenstraße 21, 81247 München
Tel.: +49 89 8107 125
E-Mail: vanHeteren@snsb.de

Neues Science-Paper: Operation gelungen, Patient tot?

Die UN-Konvention zur globalen Biodiversität (CBD) beinhaltet neben dem dringend nötigen Schutz- und Forschungsauftrag auch eine bittere, ja für so manche Forschungsprojekte und Arten wohl tödliche Pille: Den im Nagoya-Protokoll geregelten Vorteilsausgleich für genetische Ressourcen, das so genannte Access and Benefit Sharing (ABS).

Was arg nach Vollbremsung klingt – ist es auch. Jedenfalls für unsere nicht-kommerzielle Artenforschung. Es war gut gemeint, biodiversitätsreiche, meist südliche Länder, für den Zugang zu ihren genetischen Schätzen, also heilenden oder sonst wie industriell verwertbaren oder lukrativen Substanzen und Organismen, mit Geld oder Gegenleistungen zu kompensieren.

Doch allein der Versuch, den ausufernden ABS-Formalitäten Genüge zu tun, hat sich zu einem Albtraum für die meist eh schon mittellosen, idealistischen und immer seltener werdenden Grundlagenforscher entwickelt. Selbst wenn wir ausländisches Material nur für Stammbaumanalysen nutzen oder neue Tierarten molekular beschreiben – als Basis und Service für die globale Wissenschaft und üblicherweise sowieso gemeinsam mit Forschern aus den Herkunftsländern – unterliegen wir denselben Regeln, denselben bürokratischen Hürden und oft denselben Erwartungen nach geldwertem Ausgleich unserer „Nutzung nationaler genetischer Ressourcen“ wie riesige Pharmakonzerne.

Felimare juliae, eine in internationaler Kooperation beschriebene Meeresnacktschnecke aus Brasilien

Moderne, hochwertige taxonomische Arbeit, Revisionen größerer, weit verbreiteter, gar zirkumtropischer Gruppen, phylogenetische Rekonstruktionen, Analysen der Evolution über Ländergrenzen und Kontinente hinweg? Also das, was wir Profi-Taxonomen und Systematiker früher bevorzugt machten… „Nicht mehr möglich, vergiss es!“, heißt es nun oft. Während die Artenvielfalt gerade in den biodiversitätsreichen tropischen Ländern förmlich zerrinnt, weichen wir notgedrungen auf die wenigen Länder aus, die das Nagoya-Protokoll (noch?) nicht unterzeichnet haben oder auf ABS-Regelungen verzichten. 177 internationale Autoren, einschließlich vieler Editoren des “Mega-Journals” Zootaxa wie mir, schlagen deshalb vor, nicht-kommerzielle Forschung von den unserer Meinung nach völlig überzogenen und kontraproduktiven Restriktionen zu entbinden.

Ganz im Sinne der Grundgedanken der CBD: Schleunigst die globale Biodiversität erforschen und erhalten! Solange es sie noch gibt.

Prof. Dr. Michael Schrödl, ZSM

Artikel: Prathapan, K. D., Pethiyagoda, R., Bawa, K. S., Raven, P. H., Rajan, P. D. et al. (2018). When the cure kills—CBD limits biodiversity research. Science, 360(6396), 1405-1406.

Mehr zum Thema “Mensch macht Natur und sich selbst kaputt” auf: www.biodiversitot.de