Die erstaunliche Evolution der Säugetiere: Warum sie sich nach dem Aussterben der Dinosaurier zwölfmal zu Ameisenfressern entwickelten?

1. Einführung – War das "Ameisenfressen" keine Ausnahme, sondern eine Notwendigkeit?

In der südamerikanischen Savanne streckt das riesige Ameisenbär seine lange Zunge aus und steckt sein Gesicht in einen Ameisenhügel, während das Erdferkel in der afrikanischen Nacht mit seinem scharfen Geruchssinn nach Termitennestern sucht. Zur gleichen Zeit steckt das Schnabeltier im Eukalyptuswald Australiens seinen Schnabel in den Boden, und 10.000 Kilometer entfernt, unter der Eukalyptusrinde in Westaustralien, verzehrt das kleine Numbat 20.000 Termiten – die "erstaunlich ähnlichen Ökologien" und Morphologien dieser Tiere aus unterschiedlichen Regionen und Abstammungslinien sind kein Zufall der Evolution, sondern das Produkt der "Konvergenz". Eine neue Studie berichtet, dass diese Anpassung nach dem Aussterben der Dinosaurier mindestens 12 Mal unabhängig voneinander auftrat und stellt die Evolutionsbiologie vor neue Fragen.IFLScience

2. Überblick der Forschung – Ein riesiger Datensatz, der 4099 Arten umfasst

Philip Barden, außerordentlicher Professor an der New Jersey Institute of Technology (NJIT), und sein Team haben eine umfangreiche Ernährungsdatenbank erstellt, die fast alle 4099 lebenden Säugetierarten umfasst, indem sie Literatur, Mageninhaltsanalysen und Erhaltungsberichte der letzten 100 Jahre integrierten. Sie kombinierten dann die Rekonstruktion von Vorfahrenmerkmalen mit zeitkalibrierten Stammbäumen, um die Übergänge in der Ernährung mit statistischen Modellen abzuschätzen. Das Ergebnis war, dass nicht eine monophyletische, sondern 12 unabhängige Ereignisse identifiziert wurden.Phys.org

3. Aufschlüsselung der 12 Ereignisse – Abdeckung der drei großen Säugetiergruppen

Die Analyse zeigt, dass die Ursprünge der 12 Ereignisse sich auf Monotremen (1 Mal), Beuteltiere (3 Mal) und Plazentatiere (8 Mal) verteilen. Besonders bei den Plazentatieren neigt die Insektenfresserlinie dazu, leicht zu "springen", während Übergänge von Fleischfressern dreimal seltener waren. Überraschenderweise machen bestimmte Gruppen innerhalb der Fleischfresser, wie Hunde-, Bären- und Marderartige, etwa ein Viertel aller Ursprünge aus. Experten weisen darauf hin, dass "die Plastizität der Zahnreihen und Kiefergelenke der Schlüssel sein könnte".Phys.org

4. Die "Einbahnstraße" der Ernährung – Warum es eine Sackgasse wird

Das Forschungsteam bestätigte auch die Tendenz, dass **"einmal Ameisen gewählt, kein Zurück mehr"** besteht. Ein schmaler Schädel wie bei Rüsselkäfern, der Rückgang der Zähne, eine klebrige Zunge, starke Vordergliedmaßen... diese hochspezialisierten Merkmale sind schwer auf andere Beutetiere übertragbar, was letztendlich die Diversifizierung der Abstammungslinien hemmt. Die einzige Ausnahme scheint die Gattung Macroscelides zu sein, die in ihrer Evolutionsgeschichte scheinbar zu einer Allesfresserdiät "umkehrte", aber dies ist eine Ausnahme unter den Ausnahmen.Phys.org

5. Der Aufstieg von Ameisen und Termiten – War das PETM der entscheidende Faktor?

Warum also kam es nach dem Aussterben der Dinosaurier zu einem "Ameisenfress-Boom"? Das Team analysierte fossile Insektenaufzeichnungen neu und zeigte, dass die Anzahl der Ameisen und Termiten und die Größe ihrer Kolonien nach dem Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum (PETM: vor etwa 55 Millionen Jahren) explosionsartig zunahmen. Dies wurde wahrscheinlich durch die Ausbreitung der Blütenpflanzen und das warme, feuchte Klima begünstigt. Der dramatische Anstieg der Insektenbiomasse könnte die Säugetiere zu einer "Anziehungskraft" auf diese Ernährung geführt haben.Phys.org

6. Prähistorische "Ameisenjäger" – Fossile Beispiele wie Fruitafossor

Nicht nur heutige Ameisenbären und Erdferkel, sondern auch das kleine Säugetier Fruitafossor aus dem späten Jura war ein Ameisenspezialist, wie Fossilien zeigen. Obwohl es nicht mit den heutigen Gruppen verwandt ist, sind die starken Vordergliedmaßen und der Rückgang der Zähne ein gutes Beispiel für "unabhängige Konvergenz". Solche Fossilien gehören nicht zu den "12 Mal", erzählen aber, wie oft Myrmecophagie in der langen Evolutionsgeschichte wiederholt wurde.Wikipedia

7. Reaktionen in den sozialen Medien – "Evolution ist einfach cool"

Nach der Veröffentlichung der Forschung gab es auf den sozialen Medien eine Vielzahl von Reaktionen, von Bewunderung bis zu Witzen.

• Der Journalist David Wallace-Wells twitterte: "Dass sich die gleiche Ernährung in 66 Millionen Jahren 12 Mal konvergiert, spricht für den 'Zwang' der Evolution."X (ehemals Twitter)

• Der Benutzername Ms. Iso Tope freute sich: "Evolution is DOPE! Ich möchte das in Lehrbüchern sehen."X (ehemals Twitter)

• @Earth_Media_ postete ironisch: "Lassen Sie uns in Klimasimulationen verfolgen, ob der '13. Ameisenbär' auftaucht."X (ehemals Twitter)

• Der offizielle Phys.org-Account-Tweet erreichte innerhalb von 24 Stunden 4700 Aufrufe und 5 Retweets, was für eine Fachnachricht eine hohe Verbreitung darstellt.X (ehemals Twitter)

Im japanischsprachigen Raum waren auch einfache Fragen wie "Ist das Numbat nicht süß?" oder "Essen Stachelschweine keine Ameisen?" zu sehen, und der Fachbegriff "Myrmecophagie" war zeitweise im Trend.

8. Klimawandel und zukünftige "potenzielle Ameisenbären"

Insektenkolonien gedeihen bei hohen Temperaturen. Derzeit breitet sich die invasive Feuerameise nördlich des 30. Breitengrades aus und beeinflusst die Ökosysteme. Forscher warnen, dass, wenn Kolonieinsekten zunehmen, in Zukunft mehr Säugetiere Ameisenfresser werden könnten. Gleichzeitig ist Spezialisierung mit Verletzlichkeit verbunden, und wenn der Waldverlust und der Insektenrückgang durch Pestizide zunehmen, sind Arten, die in einer "evolutionären Sackgasse" gefangen sind, vom Aussterben bedroht.IFLSciencePhys.org

9. Die Perspektive der Ökosystemdienstleistungen

Ameisenfressende Säugetiere sind nicht nur "seltsame Tiere". Sie regulieren die enorme Insektenbiomasse und fördern die Samenverbreitung und Bodenbearbeitung als "Öko-Ingenieure". Insbesondere durch den Verzehr von Termiten könnten sie auch die Methanemissionen reduzieren und so indirekt zur Minderung des Klimawandels beitragen.

10. Der Mechanismus der konvergenten Evolution – Ist eine "Sackgasse" wirklich eine Sackgasse?

Konvergente Evolution ist das Phänomen, bei dem "derselbe Umweltstress zu ähnlichen Lösungen führt", aber es gibt sowohl ausgestorbene Linien wie Fruitafossor als auch Beispiele wie das heute lebende Schnabeltier, das 70 Millionen Jahre überlebt hat. Der Schlüssel liegt im "Grad der Spezialisierung" und der "Stabilität der Umwelt". Die Studie konzentrierte sich auf die Tendenz, dass Ameisenfresserlinien mit einer einzigen Art enden, aber die Plastizität des Genoms und die Verhaltensflexibilität könnten das Überleben weiterhin beeinflussen.

11. Die Innovation der Forschungsmethoden – Die "Metadaten-Revolution"

Das Ergebnis dieser Studie ist auch ein Beispiel dafür, wie "Meta-Analyse × Big Data" frischen Wind in die klassische Tierklassifikation gebracht hat. Durch die übergreifende Integration von Daten aus Museen, Erhaltungsorganisationen und Bürgerwissenschaftsplattformen wurden Muster sichtbar, die zuvor übersehen wurden. Das Forschungsteam plant, die fossile Datenbank um ausgestorbene Säugetiere zu erweitern und die Möglichkeit eines "13. Mals" zu untersuchen.Phys.org

12. Schlussfolgerung – "Die Evolution jenseits des Ameisenhügels sehen"

Ameisen und Termiten sind die "versteckten Giganten" der Erdoberfläche. Ihr Verhalten und ihre Sozialstruktur haben den Boden, die Pflanzen und letztlich die Evolution der Säugetiere beeinflusst. Diese Studie hat die großartige Kausalität hervorgehoben, dass kleine Insekten große Säugetiere bewegen. Wenn wir einen Ameisenhügel umstoßen, ist darin das Drama der Evolution, das seit 66 Millionen Jahren andauert, eingraviert – betrachtet man es so, sehen die einzelnen Ameisen zu unseren Füßen vielleicht ein wenig anders aus.