Kürzlich wurden zwei neue Arten prähistorischer Primaten entdeckt identifiziert von Wissenschaftlern, die Fossilien aus Kanada untersuchen Ellesmere-Insel in der hohen Arktis. Die Primaten sind eng miteinander verwandt und stammen wahrscheinlich aus einem einzigen Besiedlungsereignis, nach dem sie sich in zwei Arten aufteilten: Ignacius dawsonae und Ignacius mckennai.
Mit 52 Millionen Jahren sind sie die jüngsten bekannten Vertreter ihrer Gattung.
Die Primaten besiedelten die hohen Breiten während einer Periode historischer globaler Erwärmung, die als Klimaoptimum des frühen Eozäns (EECO). Während dieser Zeit herrschte in der hohen Arktis, die jetzt kalt und unwirtlich ist, ein ähnliches Klima wie in den USA Zypressensümpfe im Südosten der USA. Die Primaten teilten die Landschaft mit Arten, die heute mit wärmeren Klimazonen in Verbindung gebracht werden, darunter Krokodile und Tapire.
Diese wärmere Zeit hatte einen großen Einfluss auf die Biodiversität. Aber es hat auch wichtige Auswirkungen auf unser heutiges Verständnis des Klimawandels. Der Einfluss des Menschen auf das Klima ist so dramatisch, dass Wissenschaftler die Anerkennung einer neuen geologischen Periode fordern, die als die bezeichnet wird Anthropozän.
Neue arktische Primatenfossilien
Die Ellesmere Ignacius-Arten sind nur von Zähnen und Kieferfragmenten bekannt. Aber auch andere Arten von Ignazius für die zusätzliche Skelettmaterialien verfügbar sind, weisen auf einen baumbewohnenden Lebensstil hin, der dem modernen ähnlich ist colugos, ein gleitendes Säugetier aus Südostasien. Die neuen Primaten haben sich wahrscheinlich aus Vorfahren entwickelt Paromomyiden (ausgestorbene Gleitprimaten) aus den südlichen Breiten Nordamerikas.
Basierend auf der Zahngröße war Ignacius dawsonae mit 1,17 kg doppelt so groß wie Ignacius clarkforkensis, das größte Mitglied der Gattung in den mittleren Breiten (0,47 kg). Ignacius McKennai war mit 1,98 kg möglicherweise viermal so groß wie sein größter Cousin aus dem Süden. Die neuen Ignazius waren ungefähr die Größe eines Kaninchens.
Diese Ergebnisse unterstützen Bergmanns Regel, eine Theorie, die das Klima mit der Tieranatomie verbindet. Es besagt, je kälter das Klima, desto größer das Tier. Während die hohe Arktis während des EECO wärmer war als heute, war ihr Klima immer noch kühler als das angestammte Verbreitungsgebiet der Ignazius-Arten.
Wenn eine Form größer wird, wird ihr relatives Verhältnis von Oberfläche zu Volumen kleiner. Das bedeutet, dass die Oberfläche, über die Wärme verloren geht, bei größeren Tieren relativ kleiner ist. Um den Wärmeverlust zu minimieren, sind Tiere, die in kälteren Klimazonen leben, tendenziell größer als ähnliche Arten in wärmeren Klimazonen.
Pinguine zum Beispiel folgen im Großen und Ganzen der Bergmannschen Regel. Die großer Kaiserpinguin lebt in der Nähe des Südpols, während kleinere Arten wie die Humboldt-Pinguin bewohnen Regionen näher am Äquator.
Der Ellesmere Ignacius weist auch große Zähne und Kiefermuskeln auf. Die Biomechanik deuten auf eine hohe Bisskraft bei relativ niedrigen und gezackten Backenzähnen hin. Dies deutet auf eine Ernährung mit härteren Gegenständen wie Samen und Nüssen hin, die in den langen dunklen Wintern dieser nördlichen Breiten eine Nahrungsquelle darstellten.
Die Wissenschaft der Entdeckung
Die Fossilien wurden über mehrere Jahrzehnte an mehreren Orten ausgegraben, bevor sie untersucht und fotografiert wurden Mikro-Computertomographie. Dies ist eine moderne Technik, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die Anatomie von Fossilien, die in Felsen eingebettet sind, digital abzubilden.
Die Forscher führten dann durch phylogenetische Analyse der Zähne und Kieferfragmente, um Identität und evolutionäre Verwandtschaft mit zuvor beschriebenen Arten zu bestimmen. Sie verglichen auch die Zahntopographie (eine 3D-Landschaftskarte der Zahnoberfläche) mit lebenden und anderen fossilen Primaten, um die wahrscheinliche Ernährung der neuen Art zu bestimmen.
Implikationen für die zukünftige Entwicklung
Das EECO wird einen Umsatz von Tierarten erlebt haben. Da das lokale Klima warm ist, haben einzelne Organismen zwei Möglichkeiten: wegziehen oder sterben. Auf Artebene haben Tiere eine dritte Möglichkeit, zu sich entwickeln sich über Generationen an veränderte Umweltbedingungen anpassen.
Die Tatsache, dass Säugetiere, die in wärmeren Klimazonen leben, den sich verändernden arktischen Lebensraum besiedelten, liegt wahrscheinlich daran, dass ihr eigenes angestammtes Verbreitungsgebiet zu heiß wurde. Dies weist auf das Migrationspotenzial hin, gefolgt von Evolutionäre StrahlungÖffnung zu füllen ökologische Nischen durch den Klimawandel entstanden.
Aber die Kolonisation war selektiv. Mehrere Säugetierarten, darunter Hirsche, Antilopen, Pferde und kleine Pflanzenfressergruppen, lebten in wärmeren Regionen weiter südlich, bewohnten jedoch nicht solche nördlichen Breiten. Eine viel größere Vielfalt primitiver Primaten machte Ellesmere während der EECO auch nicht zu ihrer Heimat. Biodiversität in der Hocharktis daher niedriger geblieben als in südlicheren Breiten.
Die Forscher vermuten, dass die Temperatur nicht das Haupthindernis für eine erfolgreiche Besiedlung war. Stattdessen war es wahrscheinlich die lange Dunkelheit im Winter und die daraus resultierende Auswirkung auf die Verfügbarkeit von Pflanzenmaterial als Nahrung. Einige Säugetierarten waren zum Übergang nicht fähig.
Die Geschichte zeigt uns, dass verschiedene Säugetiere nach Norden ziehen und sich anpassen können, und so weiter Biodiversität Kann erhöhen. Aber die Evolution braucht zwei Dinge: genetische Vielfalt und Zeit.
Die wachsende menschliche Bevölkerung hat jedoch zunehmend zerstörerische Auswirkungen auf die Natur. Verfolgung und Verlust von Lebensräumen haben zum Beispiel Populationsgrößen reduziert und genetische Vielfalt Artenübergreifend. Umweltverschmutzung bedeutet auch, dass sich das Klima ändert schneller als je zuvor. Dadurch wird es für Arten schwieriger, sich anzupassen.
Ironischerweise könnte der Klimawandel auch erklären, warum die arktische Ignazius-Art ausgestorben ist. Als die arktischen Temperaturen wieder abkühlten, fand sich Ignazius wahrscheinlich schlecht an die Kälte angepasst und unfähig, nach Süden zu wandern oder mit Arten in mittleren Breiten zu konkurrieren, die besser an ihre Umgebung angepasst waren.
Menschen betrügen das Klima, indem sie Technologie einsetzen, um Umweltproblemen auszuweichen. Klimaanlagen, Zentralheizungen und Kleidung ermöglichen es Menschen, an Orten zu überleben, die wir sonst nicht ertragen würden.
Aber wir sind anfällig für den Klimawandel. Wenn der vom Menschen verursachte Klimawandel anhält, werden nicht nur andere Tiere das gleiche Schicksal erleiden wie Ignazius. Wir werden es auch.
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