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16. November 2015, 14:46 Uhr

Evolution

Warum klein clever ist

Panzerfische - groß wie Schulbusse. Doch vor rund 360 Millionen Jahren kam dann das große Massensterben. Warum sich anschließend eher kleinwüchsige Tiere durchsetzten, haben Forscher nun entdeckt.

Klein und flink oder groß und stark? Die Frage nach der Entwicklung der Körpergröße von Tieren im Laufe der Evolution beschäftigt Forscher schon lange - nun haben Wissenschaftler einen Beleg für den Liliput-Effekt entdeckt, der besagt, dass kleinere Arten insbesondere nach einem Massensterben im Vorteil sind.

Dafür untersuchten sie ein Massensterben am Ende der Devon-Periode im Paläozoikum vor 359 Millionen Jahren. Für die nächsten mindestens 36 Millionen Jahre nahm die Körpergröße der Tiere in etlichen Gruppen ab - viele der zuvor dominierenden größeren Vertreter starben aus, berichten US-Forscher im Fachmagazin "Science". Die Vermutung der Wissenschaftler: Kleinere Arten waren im Vorteil, weil sie sich schneller vermehren und mehr Nachkommen zeugen konnten.

Warum sich die Körpergröße bei Tierarten im Verlauf der Evolution geändert hat, ist unter Fachleuten umstritten. Nach dem Copeschen Gesetz gibt es grundsätzlich eine Tendenz zur Zunahme der Körpergröße. Größere Tiere haben demnach einen evolutionären Vorteil - unter anderem weil sie sich besser verteidigen können und viele Stoffwechselprozesse in einem größeren Körper ökonomischer ablaufen.

Es geht aber auch anders, glauben die Forscher: Denn der Liliput-Effekt besagt, dass nach einem Massensterben kleinere Arten im Vorteil sind und die Körpergröße in der Folgezeit abnimmt. Belege dafür gebe es jedoch bisher nur wenige, schreiben Lauren Sallan von der University of Pennsylvania in Philadelphia und Andrew Galimbert vom Kalamazoo College.

Panzerfische so groß wie Schulbusse

Die Wissenschaftler bestimmten für ihre Untersuchung die Körpergröße von insgesamt 1120 fossilen marinen Tierarten, die vor 419 bis vor 323 Millionen Jahren gelebt hatten - also vor und nach dem Hangenberg-Ereignis, das vor 359 Millionen Jahren ein Massensterben unter der marinen Tierwelt ausgelöst hatte und das Zeitalter des Devon beendete. Die Gründe dafür sind bisher nicht genau bekannt.

Die Forscher stellten zunächst fest, dass im Zeitraum von vor 419 bis vor 359 Millionen Jahren die Körpergröße der marinen Wirbeltiere gemäß des Copeschen Gesetzes zunahm. Es habe damals in den Ozeanen Panzerfische von der Größe eines Schulbusses gegeben, schreibt Sallan. "Es gab auch kleinere Wirbeltiere, aber der Großteil der Ökosystem-Bewohner maß einen Meter oder mehr."

Das Massensterben vernichtete dann jedoch etwa 97 Prozent aller damaligen Wirbeltierarten. In der Folgezeit nahm die Körpergröße der verbleibenden Tiere ab - ein Beleg für den Liliput-Effekt. "Einige große Arten blieben erhalten, aber die meisten starben allmählich aus", erläutert Sallan. "Das Endergebnis waren Ozeane, in denen die meisten Haie kleiner als einen Meter waren und die meisten Fische und Tetrapoden kleiner als zehn Zentimeter." Extrem winzig, so die Forscherin. "Und doch sind dies die Vorfahren von allem, das von da an dominierte, dem Menschen eingeschlossen."

Theorie ist auch heute relevant

Weitere Untersuchungen zeigten, dass die Veränderungen der Körpergröße weder mit Änderungen der Temperatur noch des Sauerstoffgehalts der Atmosphäre in Verbindung standen. Stattdessen müssen die beobachteten Trends vollständig auf ökologischen Faktoren beruhen, schreiben die Forscher. "Vor dem Massensterben war das Ökosystem stabil und blühte, so dass die Organismen zum Beispiel Zeit hatten, erst groß zu werden, bevor sie sich fortpflanzten", erläutert Sallen. "Aber in der Folgezeit stellte sich das auf lange Sicht als schlechte Strategie heraus." Kleine, sich schnell fortpflanzende Fische hätten daraufhin das Ökosystem dominiert.

Ihre Ergebnisse seien durchaus auch für die heutige Zeit relevant, erklärt Sallan mit Blick auf das derzeitige, vom Menschen verursachte Massensterben, von dem viele Experten ausgehen. Durch Überfischung seien viele Arten im Meer gefährdet. "Es ist egal, was Ökosysteme instabil macht oder große Arten ausrottet. Diese Störungen verschieben die natürliche Selektion, so dass kleinere, sich schnell reproduzierende Fische bessere Überlebenschancen haben." Es könne lange Zeit dauern, bis größere Arten wieder zurückkehrten.

khü/dpa

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