Klimawandel: Erwärmung schrumpfte Pferde auf Katzenformat

Steigt die globale Temperatur, sinkt die Körpergröße: Der Klimawandel lässt Tiere offenbar schrumpfen. Bei heute lebenden Arten wurde der Effekt bereits entdeckt, vor Jahrmillionen aber ließ die Erwärmung Urpferde auf Katzengröße verkümmern.

Modernes Pferd und Urpferd (Zeichnung): Geschrumpft durch Erwärmung Zur Großansicht
Danielle Byerley / Florida Museum / dapd

Modernes Pferd und Urpferd (Zeichnung): Geschrumpft durch Erwärmung

Hamburg - Wärme und stattliche Körpergrößen scheinen nicht gut zueinander zu passen. So sind eng verwandte Arten einiger Vögel oder Säugetiere teils stark unterschiedlich groß, wenn sie in verschiedenen Temperaturzonen vorkommen. Oft sind die Tiere in wärmeren Regionen kleiner als ihren Verwandten aus kühleren Regionen. Die sogenannte Bergmann-Regel beschreibt dieses Phänomen. Unklar ist bisher, ob die Verkleinerung auf die höheren Temperaturen direkt zurückgeht oder aber eine Folge veränderter Nahrungsbedingungen ist.

Allerdings fanden Wissenschaftler bereits Hinweise, dass der aktuelle Klimawandel Tiere schrumpfen lässt - wie etwa das schottische Soay-Schaf. Und nun zeigt der Blick in die Vergangenheit, dass globale Erwärmung in dieser Hinsicht zu noch weit mehr fähig ist: Laut einer neuen Studie wurden Urpferde in Nordamerika vor mehr als 50 Millionen Jahren immer kleiner, bis sie nur noch knapp vier Kilogramm wogen und so klein waren wie heutige Hauskatzen.

Ross Secord von der University of Nebraska in Lincoln (US-Staat Nebraska) und seine Mitarbeiter haben fossile Überreste verschiedener Säugetiere aus Cabin Fork im heutigen Wyoming untersucht. Dort liegt eine sehr reichhaltige Fundstätte, deren Sedimente einen Zeitraum von vor etwa 60 bis vor 53 Millionen Jahren umfassen - und damit auch das sogenannte Paläozän-Eozän-Temperaturmaximum (PETM).

Am Ende wogen sie kaum vier Kilogramm

Das PETM begann vor rund 56 Millionen Jahren und dauerte 175.000 Jahre. Es war gekennzeichnet durch einen zunächst starken Anstieg der Temperatur infolge einer massiven Zunahme der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre. Gegen Ende des Zeitraums fielen die Temperaturen dann wieder ab.

In dieser Periode tauchte auch das kleine Urpferd Sifrhippus erstmals in Nordamerika und Europa auf. Viele der fossilen Fundstücke aus Cabin Fork sind Überreste dieser Art. Die Forscher um Secord schlossen zunächst anhand der Zähne auf die Größe der Urpferde. Dabei zeigte sich, dass die Tiere im Lauf der Zeit geschrumpft waren. Innerhalb von etwa 130.000 Jahren nahm ihr Gewicht um 30 Prozent ab, von rund 5,6 auf zuletzt nur noch 3,9 Kilogramm.

Mit fallenden Temperaturen legten die Pferde dann wieder an Größe und Gewicht zu, wie die Forscher im Fachblatt "Science" schreiben: Binnen 45.000 Jahren wuchsen sie um 76 Prozent und erreichten ein Gewicht von rund sieben Kilogramm, was in etwa einem kleine Pudel entspricht.

Um die Verbindung zwischen Körpergröße und Temperaturen herzustellen, analysierten die Wissenschaftler Sauerstoff-Isotope im Zahnschmelz verschiedener Säugetiere, die zu der Zeit gelebt hatten. Dabei geht es um das Verhältnis der Isotope Sauerstoff-16 und -18 zueinander. Das leichtere Isotop wird im Eis gespeichert. Je mehr also von ihm in der Umgebung ist, desto wärmer ist es. Das Verhältnis der Isotope spiegelt sich auch in der Umgebung der Tiere und letztlich in ihrem Zahnschmelz wider.

Das Ergebnis der Analyse: Die Entwicklung der Temperaturkurve verlief genau entgegen der Größenentwicklung der Pferde. Je wärmer es war, umso kleiner die Tiere, je kälter, umso größer. Mit einer weiteren Isotopen-Analyse zeigten die Forscher, dass das Klima feuchter und somit vermutlich insgesamt produktiver war, während die Pferde schrumpften. Damit schied Nahrungsmangel als Ursache aus. Die Zunahme der Temperaturen und möglicherweise zudem der höhere Kohlendioxid-Gehalt der Atmosphäre ließ die Tiere kleiner werden, folgern die Forscher.

mbe/dpa

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