Die Evolution der Säugetiere in Afrika, einschließlich der der modernen menschlichen Vorfahren, im späten Känozoikum (Plio-Pleistozän, vor etwa 5,3 Millionen Jahren) wurde möglicherweise nicht wie bisher angenommen durch die Ausbreitung von Grasland vorangetrieben, wie neue Forschungsergebnisse nahelegen.
Veränderungen in der Vegetation hätten sich wahrscheinlich auf die räumliche Verbreitung von Säugetiergruppen ausgewirkt, die sich an die Umwelt angepasst hätten, während Extremfälle möglicherweise zum Aussterben und zur Entstehung neuer Arten geführt hätten. Das Ausmaß, in dem sich die Vegetation verändern musste, um solch signifikante Reaktionen hervorzurufen, steht im Mittelpunkt der Forschung von Kathryn Sokolowski, einer Doktorandin an der University of Utah, und Kollegen.
Das Forschungsteam wandte sich der Modellierung von 58 modernen pflanzenfressenden Arten zu und bewertete ihre Reaktionen auf Veränderungen in der Gehölzbedeckung von Bäumen und Sträuchern in 123 Parks und Naturschutzgebieten in ganz Afrika. Dies basierte auf Anwesenheits-/Abwesenheitsdaten von Arten (einschließlich Geparden, Impalas, Kuhantilopen, Eichhörnchen, Gnus, Ottern, Stachelschweinen, Mungos, Schakalen, Zebras, Affen, Wildkatzen, Buschbabys, Giraffen und Flusspferden) und nutzte Satelliten zur Messung der Vegetationsbedeckung.
Insbesondere spiegelte die Studie auch die Ernährungspräferenzen von Säugetieren wider: Grasfresser (die sich hauptsächlich von Gräsern und krautigen Pflanzen ernähren), Weidefresser (die sich von Blättern und Zweigen von Bäumen, Sträuchern und Kräutern sowie einigen Wildfrüchten ernähren) und Fruchtfresser (die sich von Früchten, Nüssen und Samen sowie Pflanzen ernähren). Wurzeln und Triebe) und Mischfresser (Verzehr einer Kombination der oben genannten).
Die Ergebnisse, veröffentlicht in Paläogeographie, Paläoklimatologie, Paläoökologiezeigen eine Präferenz für Umgebungen mit ungefähr der Hälfte der Holzbedeckung (Bäume und Sträucher), gemessen als 0,5 mittlerer Anteil der Holzbedeckung (Fwc) und stellt die Fläche von Bäumen und Sträuchern im Verhältnis zu Gräsern, krautiger Vegetation und unbewachsenen Flächen dar. Nur sehr wenige Arten bevorzugten offene (Fwc, wobei Grasland FWC ist) und geschlossene (>0,7). Fwc, wobei der Wald >0,8 ist Fwc) Landschaften.
Die Messungen berücksichtigen nicht die genaue Höhe der Vegetation und homogenisieren bestimmte Arten, indem sie beispielsweise Waldland mit Buschland und Grasland mit Wüsten auf Skalen von 100–1.000 km2 kombinieren. Sokolowski und Kollegen können jedoch erkennen, dass die Ausbreitung von Grasland im späten Känozoikum möglicherweise keinen wesentlichen Einfluss auf die Artenbildung und das Aussterben von Säugetieren in Afrika hatte.
Nur vier Arten von Spießböcken, Springböcken, Rotstirngazellen und Bergzebras zeigten in den Modellen eine deutliche Präferenz für einen offenen Lebensraum, wobei die Wahrscheinlichkeit eines Rückgangs mit zunehmender Gehölzbedeckung sehr wahrscheinlich ist. Im Gegensatz dazu zeigten 11 Arten einen Rückgang der Vorkommenswahrscheinlichkeit mit einer Verlagerung von geschlossenen Wäldern in offenes Grasland, darunter Ducker und einige Antilopen.
Mittlerweile wurden 21 Arten im Mittelfeld der Grünland- und Waldbedeckung modelliert (0,4–0,6). Fwc), darunter Impalas, Büffel und Gnus, und 22 zeigten keine Empfindlichkeit gegenüber sich verändernder Vegetationsbedeckung, wie Warzenschweinen und Buschelefanten. Auch die Ernährungspräferenz spielte bei frugivoren Arten eine Rolle, die in Gebieten mit hoher Waldbedeckung am häufigsten anzutreffen sind, obwohl Weidefresser, Weidefresser und Mischfresser offenbar gemischte Grünland- und Waldumgebungen bevorzugen.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Grasfresser, Grasfresser und Mischfresser im unimodalen Bereich sowohl von Grasland als auch von Wäldern vorherrschen, kommt das Forschungsteam zu dem Schluss, dass Savannenökosysteme die wahrscheinlichsten Ökosysteme sind, die sich im späten Känozoikum vermehrt haben, wobei Gras einen großen Teil der Landschaft bedeckt und von Gras durchsetzt ist Sträucher und Bäume.
Solche Umgebungen waren wahrscheinlich sehr anfällig für jährliche Niederschläge, die die Vegetation entweder in trockenere Bedingungen verschieben könnten, die die Wachstumsproduktivität verringern würden, um große Pflanzenfresser zu unterstützen, die große Mengen an Nahrung benötigen, während zu viel Regen die Pflanzennährstoffe verdünnen könnte, um kleinere Säugetiere zu unterstützen, die weniger benötigen aber qualitativ hochwertigeres Essen. Dies erklärt daher das Fehlen von Weiden im offenen Grasland (fwc) und Weiden in bewaldeten Wäldern (>0,8). FToilette).
Sokolowski und Mitarbeiter verknüpfen die modernen Gemeinschaften mit paläontologischen Studien und weisen darauf hin, dass fossile Überreste wahrscheinlich nur eine Momentaufnahme der über ein großes Gebiet gemittelten Gemeinschaft dokumentieren und nicht vollständig zur Rekonstruktion vergangener Landschaftsveränderungen herangezogen werden können. Frühere Arbeiten an Fossilien legten beispielsweise nahe, dass Buschschweine ein Hinweis auf dichtes Waldland sind, aber die Ergebnisse dieser neuen Forschung, gemittelt über ein viel größeres Gebiet, zeigen, dass sie unempfindlich gegenüber Waldbedeckung sind.
Daher mahnt die Forschung zur Vorsicht bei der Verwendung bestimmter Fossilien als „Indikatorarten“ bei paläoökologischen Rekonstruktionen von Mosaiklebensräumen.
Mehr Informationen:
Kathryn G. Sokolowski et al.: Sind Grasflächen gleichbedeutend mit Grasland? Stärkung paläoökologischer Schlussfolgerungen durch Analyse heutiger afrikanischer Säugetiere, Paläogeographie, Paläoklimatologie, Paläoökologie (2023). DOI: 10.1016/j.palaeo.2023.111786
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