Theoretische Untersuchungen bieten eine Erklärung dafür, warum manche Tiere mit der Zeit schrumpfen

Das Rätsel, warum Alaska-Pferde, Kryptodiran-Schildkröten und Inselechsen im Laufe der Zeit schrumpften, wurde möglicherweise in einer neuen Studie gelöst.

Die neue theoretische Forschung legt nahe, dass die Tiergröße im Laufe der Zeit von zwei wichtigen ökologischen Faktoren abhängt: der Intensität des direkten Wettbewerbs um Ressourcen zwischen den Arten und dem Risiko des Aussterbens aus der Umwelt.

Unter Verwendung von Computermodellen, die die Evolution simulieren, wurde die Studie veröffentlicht in Kommunikationsbiologieidentifiziert, warum manche Arten allmählich kleiner werden, wie aus Fossilienfunden hervorgeht.

Dr. Shovonlal Roy, ein Ökosystemmodellierer von der University of Reading, der die Forschung leitete, sagte: „Genau wie wir versuchen, uns je nach Wohnort an heißes oder kaltes Wetter anzupassen, zeigt unsere Forschung, dass die Tiergröße im Laufe der Zeit größer oder kleiner werden kann.“ lange Zeiträume, abhängig vom Lebensraum oder der Umgebung.

„An Orten und zu Zeiten, in denen zwischen verschiedenen Arten ein starker Wettbewerb um Nahrung und Unterschlupf herrscht, werden die Tiergrößen oft kleiner, wenn sich die Arten ausbreiten und sich an die Verteilung von Ressourcen und Konkurrenten anpassen. Zum Beispiel kleine Pferde, die während des Eises in Alaska lebten.“ Aufgrund von Klima- und Vegetationsveränderungen schrumpfte das Alter rapide.

„Wo die direkte Konkurrenz geringer ist, nehmen die Größen tendenziell zu, auch wenn wirklich große und wenige Tiere anfälliger für das Aussterben sein können – wie es beispielsweise bei den Dinosauriern der Fall war. Veränderungen in den ökologischen Faktoren helfen zu erklären, warum Fossilienfunde so etwas zeigen.“ verwirrende Mischungen von Größenentwicklungsmustern, wobei einige Abstammungslinien mit der Zeit schrumpfen und andere wachsen.“

Copes Regel

Das Forschungsteam führte seine Studie durch, indem es die Widersprüche fossiler Beweise zur „Cope-Regel“ in Frage stellte. Die Cope-Regel bezieht sich auf die Tendenz bestimmter Tiergruppen, über Jahrtausende und Millionen von Jahren größere Körpergrößen zu entwickeln.

Die Regel ist nach Edward Cope benannt, einem Paläontologen aus dem 19. Jahrhundert, dem dieses Muster erstmals im Fossilienbestand aufgefallen sein soll. Beispielsweise waren die frühen Vorfahren der Pferde kleine Tiere in der Größe eines Hundes, die im Laufe der Evolution an Größe zunahmen und schließlich das moderne Pferd hervorbrachten.

Fossile Beweise zeigen jedoch bemerkenswert widersprüchliche Tendenzen, wobei in einigen Gruppen die Größe zunimmt, in anderen die Größe abnimmt.

Evolutionärer Druck

Mithilfe von Computermodellen, die die Evolution simulieren, identifizierte die Studie drei unterschiedliche Muster der Körpergrößenveränderung, die unter verschiedenen Bedingungen auftreten:

  • Allmähliche Größenzunahme im Laufe der Zeit: Dies geschieht, wenn der Wettbewerb zwischen Arten hauptsächlich durch ihre relative Körpergröße und nicht durch Nischenunterschiede bestimmt wird. Beispielsweise werden nach und nach mehrere Gattungen von Meerestierarten (z. B. Wirbellose) gebildet über Millionen von Jahren an Größe zugenommen.
  • Größenzunahme, gefolgt vom Aussterben: Hier sterben die größten Tiere immer wieder aus, was anderen Arten die Möglichkeit gibt, an ihre Stelle zu treten und noch größere Körper zu entwickeln, wodurch der Zyklus fortgesetzt wird. Massenaussterben trifft großkörperige Spitzenprädatoren am härtesten. Besonders betroffen sind sehr große Säugetiere und Vögel vom Aussterben bedroht– zum Beispiel Dinosaurier und riesige fliegende Reptilien.
  • Mehr Informationen:
    Ökologische Determinanten der Cope-Regel und ihrer Umkehrung, Kommunikationsbiologie (2024). DOI: 10.1038/s42003-023-05375-z

    Bereitgestellt von der University of Reading

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