Provinzialismus und Raubtiere: Zwei sehr nützliche Faktoren in der Evolution

7. April 2015, 11:26
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Deutsche Forscher filtern die Gründe heraus, warum die Artenvielfalt im Kambrium sprunghaft anstieg

Erlangen - Man weiß inzwischen, dass die berühmte "Kambrische Explosion" nicht aus dem Nichts kam, sondern ein Ereignis mit Anlauf war: Bereits im Zeitalter, das dem Kambrium vorgelagert war, entwickelten sich zahlreiche neue Formen vielzelligen Lebens. Zudem wird der Fossilienbefund durch die Tatsache verzerrt, dass es vor dem Kambrium noch kaum Tiere gab, die harte Körperteile entwickelt hatten - also solche, die eine gute Chance haben, erhalten zu bleiben.

Trotz dieser Relativierungen bleibt es eine Tatsache, dass die Artenvielfalt mit dem beginnenden Kambrium vor gut 540 Millionen Jahren sprunghaft anstieg. Zu den Ursachen dafür gibt es verschiedene Theorien. Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) können nun zwei maßgebliche Faktoren bestätigen: Extreme Nischenbildung inklusive dem Aufkommen von Raubtieren sowie tektonische Plattenverschiebungen seien verantwortlich, berichten sie im Fachjournal PNAS.

Durch Auswertung einer großen Datenbank von Fossilien aus dem Kambrium analysierten die FAU-Forscher die biologische Vielfalt aller bekannten Spezies aus dieser Zeit auf lokaler, regionaler und globaler Ebene, um die ökologischen Prinzipien zu verstehen, die die enorme Auffächerung der Arten begünstigten.

Auf der lokalen ...

"Wir haben herausgefunden, dass zwar auch die Anzahl der Arten innerhalb von lokalen Lebensgemeinschaften im frühen Kambrium angestiegen ist, dies aber nicht der Hauptgrund war für die Entwicklung der Artenvielfalt auf globaler Ebene“, sagt Lin Na vom Lehrstuhl für Paläoumwelt an der FAU. Viel wichtiger sei stattdessen die unterschiedliche Entwicklung zwischen verschiedenen Populationen gewesen. Demnach passten sich die Tierarten zunehmend an ihren Lebensraum an, engten ihre ökologische Nische damit ein.

Das Ergebnis: Die einzelnen Populationen entwickelten sich ihren Umgebungen entsprechend zu neuen Arten weiter. Dabei spielten auch Raubtiere eine wichtige Rolle, wie Wolfgang Kießling, Inhaber des Lehrstuhls für Paläoumwelt, erklärt: "Räuber hielten die Populationsgrößen klein und verhinderten damit übermäßig starke Konkurrenz um Ressourcen. Gleichzeitig zwangen sie die Arten aber dazu, immer neue Wege zu gehen, um einerseits dem Gefressenwerden zu entgehen, andererseits, um mit immer ausgefeilteren Methoden Beute zu machen.“ Dieses biologische Wettrüsten kontrollierte die Artenvielfalt auf lokaler und regionaler Ebene.

... und auf der globalen Ebene

Auf globaler Ebene habe jedoch ein anderer Faktor die Entwicklung der Arten entscheidend vorangetrieben: die Plattentektonik. Zu Beginn des Kambriums brach ein alter Superkontinent, Pannotia, auseinander - es sollte noch etwa 250 Millionen Jahre dauern, bis sich mit dem bekannteren Pangaea erneut ein Superkontinent bildete.

Ab dem Zerfall Pannotias trennten tiefe Meere die nun isolierten und noch unbelebten Landmassen. Die verschiedenen Meeresbewohner entwickelten sich getrennt voneinander weiter - insbesondere die Bewohner flacher Meeresregionen um die Kontinente.

"Wir haben einen starken Anstieg festgestellt beim Provinzialismus: Die Artenzusammensetzung unterschied sich zwischen den alten Schelfmeeren der Kontinente immer stärker. Dies könnte der Hauptgrund sein, warum die Gesamtzahl an Arten so stark angestiegen ist“, sagt Lin Na. (red, derStandard.at, 7.4. 2015)

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