Im Jahr 2013 wurde der Forscher Bill Sanders von der University of Michigan von einem internationalen Team zur Untersuchung von Fossilien und Fossilienstandorten in Abu Dhabi auf die Arabische Halbinsel eingeladen.
Sanders, ein Paläontologe, erforscht seit seinem Graduiertenstudium in den 1980er Jahren Rüsseltiere, die Säugetierordnung, zu der Elefanten gehören. Doch auf der Arabischen Halbinsel wollten ihm seine Kollegen etwas zeigen, was er noch nie zuvor gesehen hatte.
Sie fuhren hinaus in die Wüste, eine Landfläche, die vor 8 Millionen Jahren mit dem afrikanischen Kontinent verbunden gewesen wäre. Damals wanderten die Tiere, die die Landschaft bevölkerten, zwischen den Kontinenten hin und her. Vor etwa 7 bis 8 Millionen Jahren durchstreifte eine Herde von mindestens 13 Elefanten die Wüste. Der Beweis lag direkt vor Sanders und seinen Kollegen: eine Reihe riesiger Fußspuren, die in das karbonatreiche Sediment eingeprägt waren.
„Man konnte diese große Landfläche sehen, etwa drei Fußballfelder lang. Ich konnte sofort den Fußabdruck unserer Elefanten sehen, der vor acht Millionen Jahren auf dieser Fläche gefangen wurde, und eine große Reihe von Fußabdrücken, die diese kreuzten“, sagte Sanders.
Er erkannte sofort, dass er auf die Fährten einer von einer Matriarchin geführten Elefantenherde blickte. Dann sah er ein paar Fußabdrücke – einen großen männlichen Bullen, der ihnen später über den Weg gelaufen war. Das Männchen verbrachte wie seine Artgenossen seine Zeit allein und besuchte von Weibchen geführte Herden nur dann, wenn es sich paaren wollte.
Das Männchen blieb wahrscheinlich einen Moment stehen, schnupperte in der Luft nach der verschwundenen Herde und setzte dann seinen Weg fort.
„Ich brach sofort in Tränen aus. Ich wurde von Emotionen überwältigt“, sagte Sanders. „Alle meine Kollegen erkannten, welchen Einfluss dieser seltene, versteinerte Verhaltensbeweis auf mich hatte, was für ein einzigartiger Moment das war.“
Sanders hat seine 40-jährige Forschungskarriere der Verfolgung von 60 Millionen Jahren der Evolution der afro-arabischen Rüsseltiere – Elefanten und ihrer ordinalen Verwandten – gewidmet. In einem aktuellen Projekt hat er die frühesten Anzeichen von Rüsseltieren im Fossilienbestand bis hin zu unseren modernen Elefanten aufgespürt. Seine Untersuchung wurde kürzlich in einem Buch mit dem Titel „Evolution and Fossil Record of African Proboscidea“ veröffentlicht.
Doch im Laufe der achtjährigen Laufzeit seines Projekts musste Sanders beobachten, wie die Zahl der Elefanten auf bedenkliche Tiefststände sank, wobei das Aussterben der Elefanten die neue Dringlichkeit und Bedeutung des Buches unterstrich.
„Elefanten sind in gewisser Weise die riesigen Versionen von Kanarienvögeln in einer Mine für den Planeten. Wenn wir nicht so große, fähige und vielseitige Tiere wie Elefanten ernähren können“, sagte Sanders, „dann bedeutet das, dass wir ein Loch gerissen haben.“ Das Gefüge des Lebens auf der Erde auf eine Art und Weise zu zerstören, die tatsächlich für uns selbst sehr gefährlich sein könnte. Es könnte zu unserem eigenen Untergang führen.“
Rüsseltiere so groß wie Pudel
Eritherium war der erste Rüsseltier, der in der Mitte des Paläozäns vor etwa 60 Millionen Jahren auftauchte.
„Der allererste Rüsseltier hatte die Größe eines französischen Pudels. Er sah aus wie eine Flussratte. Keine großen Ohren. Die Nase befand sich ganz vorne im Gesicht“, sagte Sanders. „Sie hatten weder Rüssel noch Stoßzähne. Das waren Merkmale, die sie sich mit der Zeit angeeignet hatten.“
Mehr als die Hälfte ihrer 60 Millionen Jahre lang lebten Rüsseltiere isoliert auf dem afro-arabischen Superkontinent, der Landmasse, die existierte, bevor sich der afrikanische Kontinent vom asiatischen Kontinent trennte.
Im Oligozän, vor 25 bis 30 Millionen Jahren, entstanden 11 weitere Familien. Mit einer Größe von mehr als 1,80 m und einem Gewicht von 4.500 Pfund war Barytherium der erste Rüsseltier von immenser Größe.
Gomphotheres entstanden vor etwa 30 Millionen Jahren und dominierten den Kontinent bis vor etwa 8 Millionen Jahren, bis in den frühen Teil des späten Miozäns. Einige Gomphotheres-Gattungen ähnelten in ihrer Größe dem Asiatischen Elefanten und hatten verlängerte Unterkiefer, während andere eher den heutigen Elefanten ähnelten. Unsere heutigen Elefanten stammen von einer dieser Gomphothere-Linien ab.
Als der afro-arabische Kontinent mit dem eurasischen Kontinent kollidierte, blühte der Orden auf. Mammuts und Mastodons hatten ein langes Fell und lebten in Sibirien und Nordamerika. Tetralophodons, Rüsseltiere mit vier Stoßzähnen, lebten in ganz Europa, Asien und Afrika. Dutzende andere stellten fast überall auf der Welt ihr Schicksal auf die Probe. Letztendlich entstanden und vergingen zahlreiche Rüsseltierfamilien und erhoben sich im Laufe von mehreren Millionen Jahren wieder.
Mehr als 180 Familien wurden beschrieben und sind inzwischen ausgestorben. Heute gibt es nur noch drei Elefantenarten: den Afrikanischen Wald- und Savannenelefanten und den Asiatischen Elefanten.
Das Geschäft, groß zu sein: Ohren, Zähne, Rüssel und die Schlüssel zur Elefantenentwicklung
Es sei wichtig, die Evolution der Rüsseltiere zu verstehen, sagte Sanders. Die Tiere sind ein Grundpfeiler der afrikanischen Fauna, ökologisch dominant und lebenswichtig, und die ältesten kontinuierlich überlebenden afrikanischen Säugetiere, die durch die Bildung einer Plazenta Nachkommen gebären. Es gibt keine andere Säugetiergruppe in Afrika, die Forscher so weit zurückverfolgen könnten, sagte Sanders.
„Wir versuchen, die reiche Verzweigung der Proboscidea im Laufe der Zeit zu verstehen – warum waren einige Gruppen erfolgreich und andere Gruppen starben aus?“ Sanders sagte. „Ich musste untersuchen, was wir aus der Geologie und Geochemie über das globale Klima und den lokalen Lebensraum wissen. Ich habe mit vielen anderen Paläontologen über Tiere gesprochen, die neben Rüsseltieren lebten, damit ich verstehen konnte, auf welchem Planeten Rüsseltiere lebten.“
Sanders erkannte, dass die verschiedenen Gruppen von Rüsseltieren im Laufe der Jahre der Entdeckung nicht gut sortiert worden waren. Er begann, den bekannten Fossilienbestand zu überprüfen und die Tiere in ihre eigenen Kategorien einzuteilen. Auf diese Weise konnten die Forscher die Abstammungslinie jeder Gruppe benennen.
Es war eine notwendige Arbeit: Sanders musste den Kontext jeder Gruppe von Rüsseln und den Zeitraum verstehen, auf den sie datiert wurden. Auf diese Weise konnte er herausfinden, welche Merkmale es bestimmten Abstammungslinien ermöglichten, im Vergleich zu anderen über einen längeren Zeitraum zu bestehen.
Sanders fand heraus, dass einige Merkmale, die für das Überleben verschiedener Gruppen von entscheidender Bedeutung waren, die Art und Weise waren, wie sich die Zähne der Rüsseltiere entwickelten, entstanden und konstruiert wurden. Bei vielen Säugetieren, darunter auch beim Menschen, werden ganze Zähne auf einmal ersetzt. Ihre Zähne wachsen vertikal durch den Kiefer, wodurch die „Milchzähne“ herausspringen und durch bleibende „Erwachsenenzähne“ ersetzt werden. Stattdessen rotieren die Zähne von Elefanten und einigen ihrer Vorfahren von der Rückseite ihres Kiefers nach vorne, wie ein Laufband aus Backenzähnen. Auf diese Weise wachsen nicht alle Zähne der Elefanten gleichzeitig und nutzen sich daher nicht ab.
„Elefanten können keine falschen Zähne bekommen. Andere Säugetiere können keine falschen Zähne bekommen. Wenn Säugetiere ihre Zähne abnutzen, sterben sie“, sagte Sanders. „Einer der Vorteile für Elefanten besteht darin, dass sie ihre Lebensspanne durch diese horizontale Rotation der Backenzähne verlängern können. Dadurch verlängert sich die Zeitspanne, in der sie Babys bekommen können, und auch die Anzahl der Babys, die sie haben können, um ihre Population zu vergrößern.“
Die charakteristischen Merkmale der heutigen Elefanten – ihre Größe, ihre Ohren, ihr Rüssel – hätten es ihnen auch ermöglicht, so lange zu überleben, sagte Sanders.
Wenn Sie groß sind, können Sie eine größere Auswahl an Lebensmitteln zu sich nehmen. Das Futter muss nicht so hochwertig sein wie das Futter für ein kleineres Tier. Und je größer du wirst, desto weniger Raubtiere können dich fressen. Aber je größer Sie sind, desto schwieriger ist es, den Boden zu erreichen, um Gras abzugrasen oder andere Pflanzen zu finden. Und so entwickelten Elefanten einen langen Rüssel.
„Der Rüssel eines Elefanten enthält Hunderttausende kleiner Muskeln. Er ist so vielseitig wie Ihre Hände“, sagte Sanders. „Elefanten können einen Penny vom Boden aufheben.“
Ihr enormer Geruchssinn ermöglicht es ihnen, miteinander zu kommunizieren. Mit ihren Stoßzähnen heben sie Bäume aus dem Boden, um ihre Blätter zu gewinnen. Männchen nutzen ihre Stoßzähne zum Schutz, im Kampf mit anderen Männchen, um Zugang zu Weibchen zu erhalten, und als Merkmal für die sexuelle Selektion. Sie investieren Energie in die Vergrößerung ihrer selbst und ihrer Stoßzähne, sagte Sanders, während Weibchen ihre Energie in die Entwicklung von Nachkommen stecken.
Auch ihre großen Ohren erfüllen einen Zweck, obwohl die Ohren afrikanischer Savannenelefanten größer sind als die von Waldelefanten. Afrikanische Savannenelefanten sind in ihrer heißen Umgebung im offenen Gelände physiologisch stärker gefordert und haben riesige Ohren voller Blutgefäße und Kapillaren. Durch das Fächern der Ohren können die Tiere mit Riesenkörpern Abkühlung finden. Für beide Arten könnte das Ohrenschlagen aber auch etwas anderes bedeuten.
„Wenn sie viel mit den Ohren schlagen, sind sie ziemlich verstört. Es ist nicht nur so, dass sie sich abkühlen. Manchmal sind sie durch etwas beunruhigt und lassen das andere Elefanten wissen“, sagte Sanders. „Wenn ein Elefant vor dir steht und seine Ohren nach vorne gerollt sind, renn wie die Hölle.“
Riesige Kanarienvögel auf einem unausweichlichen Planeten
Menschen und Elefanten haben seit langem eine miteinander verflochtene Geschichte. Unsere Beziehung reicht bis in die Zeit zurück, als diese Spuren auf der Arabischen Halbinsel auftauchten. Dann beweideten afrikanische Elefanten die Regionen, in denen unsere menschlichen Vorfahren auftauchten, und öffneten die Landschaft, sagte Sanders.
„Zu dieser Zeit erschien auch unsere eigene Gruppe zweibeiniger Affen, unsere Vorfahren, unsere menschlichen Vorfahren, die den Vorteil ihrer Zweibeinigkeit ausnutzten, um Mosaiklebensräume auszunutzen, die nicht so weit verbreitet wären, wenn Elefanten nicht mit ihren Aktivitäten die Landschaft verändern würden. “ er sagte.
Doch als Sanders seine Untersuchung abschloss, rutschten sowohl afrikanische Waldelefanten als auch Savannenelefanten auf der Liste der gefährdeten Arten um eine Stufe nach unten. Afrikanische Savannenelefanten gelten mittlerweile als gefährdet, während Waldelefanten vom Aussterben bedroht sind.
Nach Angaben des World Wildlife Fund haben die Zerstörung von Lebensräumen, der Konflikt zwischen Menschen und Elefanten um Landzugang und der illegale Handel mit Wildtieren die Populationen afrikanischer Savannenelefanten um 60 % und afrikanische Waldelefanten um fast 90 % reduziert.
Beide Gruppen stehen am Rande der Ausrottung.
„Was mich der Fossilienbestand lehrte, war, dass es sich hier um eine komplexe evolutionäre Reise mit vielen Zufällen handelte – Zufälle der Zeit, des Klimas – auf dem Weg. Und die Vorfahren der Elefanten waren opportunistisch und taten, was sie im evolutionären Bild konnten, so gut sie konnten. Aber „Es gab keine Garantie dafür, dass Elefanten das Produkt dieser Geschichte, dieser evolutionären Reise sein würden“, sagte Sanders.
„Es ist eine nicht reproduzierbare, unglaublich reiche Reise der Evolution. Es wäre äußerst tragisch, sie aufgrund menschlicher Faktoren zu verlieren: Klimawandel, Wilderei, Kämpfe um Land. Die Menschen wollen Landwirtschaft betreiben und Elefanten wollen existieren. In gewisser Weise ist das grausam ironisch.“ Elefanten könnten durch genau das Tier, zu dessen Erzeugung sie beigetragen haben, zum Aussterben gebracht werden.“
Das Projekt beinhaltet die Arbeit von Generationen von Paläontologen und profitierte laut Sanders stark von den Bemühungen der Kollegen der University of Michigan. Zu diesen UM-Kollegen gehören die wissenschaftlichen Illustratoren Carol Abraczinskas, John Klausmeyer und die verstorbene Bonnie Miljour sowie die Studentenassistenten Gerhard Mundinger, Jacob Lusk und Austin Babut.