Tiere mit höherer Körpertemperatur entwickeln sich eher zu Pflanzenfressern, zeigt eine Studie

Eine Studie der University of Arizona hat einen überraschenden Zusammenhang zwischen der Körpertemperatur eines Tieres und seiner Wahrscheinlichkeit, sich zu einem Pflanzenfresser zu entwickeln, aufgedeckt. Studieerschienen in der Zeitschrift Globale Ökologie und Biogeographiebietet neue Einblicke in die Evolution der pflanzlichen Ernährung bei Tetrapoden, zu denen die Landwirbeltiere – Amphibien, Vögel, Reptilien und Säugetiere – gehören. Die Erkenntnisse könnten das Verständnis der Wissenschaftler für die Evolution der tierischen Ernährung verändern.

Die Studie, die Daten von 1.712 Arten analysierte, fand ein einheitliches Muster: Tiere mit höherer Körpertemperatur entwickeln sich eher zu Pflanzenfressern. Diese Beziehung gilt für alle großen Landwirbeltiergruppen.

Der Zusammenhang zwischen Körpertemperatur und Pflanzenfraß hängt mit den besonderen Verdauungsproblemen zusammen, die eine pflanzenbasierte Ernährung mit sich bringt, sagte der leitende Studienautor John Wiens, Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der Universität von Arizona.

Höhere Körpertemperaturen könnten notwendig sein, um die Darmbakterien zu unterstützen, die Zellulose, den Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände, abbauen. Die Beziehung zwischen der Körpertemperatur eines Tieres und seinem Darmmikrobiom könnte der Schlüssel zum Verständnis sein, warum bestimmte Arten besser dafür geeignet sind, eine pflanzenfressende Ernährung anzunehmen und beizubehalten, sagte Wiens.

„Wir waren besonders an der Körpertemperatur interessiert, weil sie einer der am weitesten verbreiteten und vergleichbarsten Faktoren ist, die die Ernährung verschiedener Tiergruppen bestimmen könnten“, sagte Kristen Saban, die Hauptautorin der Studie. Saban war im zweiten Jahr ihres Studiums an der Universität von Arizona und studierte Ökologie und Evolutionsbiologie, als sie mit der Studie begann.

Das Forschungsteam führte umfangreiche Analysen durch und untersuchte verschiedene andere Faktoren, die die Evolution der Ernährung beeinflussen könnten, darunter Körpergröße und Aktivitätsmuster bei Tag oder Nacht. Die Körpertemperatur erwies sich letztlich als der wichtigste Faktor bei der Vorhersage der Evolution einer pflanzenfressenden Ernährung.

„Wir haben herausgefunden, dass die Körpertemperatur gewissermaßen eine Voraussetzung für die Entwicklung einer pflanzenfressenden Ernährung ist. Wir haben wirklich keine Pflanzenfresser gesehen, die keine hohe Körpertemperatur hatten. Normalerweise lag die Körpertemperatur über 30 Grad Celsius“, sagte Saban.

Einige frühere Studien haben sich damit beschäftigt, wie eine pflanzenfressende Ernährung die Entwicklung der Körpertemperatur bei Tieren beeinflusst haben könnte, sagte Saban. Diese Studie betrachtete es umgekehrt und versuchte herauszufinden, welche Faktoren die Evolution der Pflanzenfresser vorangetrieben haben.

Die Forscher sammelten relevante Daten aus Dutzenden früherer Studien und führten ihre Analysen durch. Die Studie wirft auch Licht auf die evolutionäre Zeitlinie der Pflanzenfresser. Anders als man angesichts der heutigen Verbreitung pflanzenfressender Tiere erwarten könnte, scheint Pflanzenfresser eine relativ junge Ernährungsweise zu sein, sagte Wiens. Tetrapoden waren ursprünglich Fleischfresser. Eidechsen zum Beispiel hatten Fleisch als Hauptbestandteil ihrer Ernährung, während sich Leguane zu Pflanzenfressern entwickelt haben. Die heute existierenden pflanzenfressenden Gruppen seien alle weniger als 110 Millionen Jahre alt, sagte er, obwohl Tetrapoden 350 Millionen Jahre alt seien.

Der Zeitpunkt fällt mit der Verbreitung der Blütenpflanzen – der Angiospermen – zusammen, die vor etwa 110 Millionen Jahren dominant wurden und heute etwa 90 % aller Pflanzenarten ausmachen. Insgesamt eröffnen die Erkenntnisse neue Wege für zukünftige Forschungen, insbesondere angesichts der Tatsache, dass ältere pflanzenfressende Linien wie pflanzenfressende Dinosaurier nicht bis in die heutige Zeit überlebt haben, sagte Wiens.

Die Studie zeigte auch, dass Pflanzenfresser evolutionär betrachtet ein instabiles Merkmal sind. Die Forscher beobachteten zahlreiche Fälle, in denen Arten von Pflanzenfressern zurück zu Fleischfressern wechselten. Wiens sagte beispielsweise, die singenden Mäuse aus Lateinamerika hätten sich von ihren pflanzenfressenden Vorfahren zu Insektenfressern entwickelt. Diese Umkehrungen seien ebenso häufig wie die Ursprünge der Pflanzenfresser. Der Grund für diese Instabilität sei unbekannt, sagte Saban.

„Wenn es sich einmal entwickelt hat, bleibt es nicht unbedingt sehr lange bestehen“, sagte Wiens. „Es ist möglich, dass einige der Gruppen, die heute Pflanzenfresser sind, wieder Arten entwickeln, die sich von Tieren ernähren.“