Die Symbiose mit stickstofffixierenden Bakterien kann Pflanzen einen ökologischen Vorteil verschaffen. Trotzdem ging die Fähigkeit zu dieser Partnerschaft im Laufe der Evolution überraschender Weise mehrfach wieder verloren, wie genetische Analysen zeigen. Auch Vorfahren von heutigen Kulturpflanzen wie Erdbeeren, Brombeeren oder Äpfeln büßten demnach die Fähigkeit zur Symbiose ein. Aber warum?
Alle Pflanzen benötigen für ihr Wachstum eine ausreichende Versorgung mit Nährstoffen wie Stickstoff. Eine Symbiose mit stickstofffixierenden Bakterien kann ihnen daher einen ökologischen Vorteil verschaffen: Die Bakterien werden von den Pflanzen in speziellen Wurzelknöllchen beherbergt und mit Kohlenstoffquellen versorgt. Dafür gewinnen sie den begehrten Stickstoff aus der Luft und stellen ihn den Pflanzen zur Verfügung.
Ernährungsumstellung: Bienen stammen von fleischfressenden Wespen ab. Doch wie konnte es passieren, dass aus einem räuberischen Insekt ein vegetarisch lebendes Tier entstand? Genetische Analysen zeigen: Die Nahrung selbst könnte verantwortlich gewesen sein. Demnach gehen heutige Bienen auf Ahnen einer Gruppe von Grabwespen zurück – Tiere, die ihre Larven mit blütenbesuchenden Insekten füttern. Mit der Beute könnte somit einst auch Pollen ins Nest gelangt sein und die Bienenvorfahren auf den Geschmack gebracht haben.
Bienen unterscheiden sich nicht nur optisch deutlich von den mit ihnen verwandten Wespen – sondern auch in Sachen Ernährung. Während Wild- und Honigbienen in der Regel von Pflanzennektar und Pollen leben, ernähren sich Wespen alles andere als vegetarisch. Sie machen auch Jagd auf tierische Beute und füttern ihre Larven sogar hauptsächlich mit Fleisch von toten oder erbeuteten Tieren.
Vor 66 Millionen Jahren eliminierte ein Meteoriteneinschlag die Dinosaurier. Die klimatischen Auswirkungen des Einschlags waren noch 100 000 Jahre später spürbar.
Der Einschlag eines Meteoriten vor 66 Millionen Jahren trug nicht nur entscheidend zum Aussterben der Dinosaurier bei. Er führte ausserdem zu Waldbränden, die zahlreichen Vogelarten den Lebensraum nahmen. Ausserdem löste der Einschlag eine langanhaltende Wärmeperiode aus. Das geht aus zwei neuen wissenschaftlichen Studien hervor.
Analyse von Fischknochen
Der Aufprall des Meteoriten von Chicxulub im heutigen Mexiko schleuderte grosse Mengen Staub in die Höhe. Dadurch wurde es dunkel auf der Erde, und die Luft kühlte sich für ein paar Jahre ab. Nachdem sich der Staubschleier verzogen hatte, erwärmte sich die Atmosphäre deutlich: Die Temperatur kletterte auf ein Niveau, das ungefähr fünf Grad Celsius höher war als vor dem Einschlag, und verharrte dort 100 000 Jahre lang. Das schliesst ein Team um Ken MacLeod von der University of Missouri in Columbia aus einer Analyse von Resten fossiler Fischknochen.
Es ist eine gar nicht so große Ausstellung und ihre zentrale Botschaft hat man schnell verstanden. Sie steht schon im Untertitel: „Die Erfindung von Menschenrassen“. Rassen sind also nicht einfach da. Sie werden geschaffen. Sie werden gezüchtet. Wer einen Wachhund möchte, der kann sich Hunde kaufen, die exakt dafür gezüchtet wurden. Wer ein Schoßhündchen möchte, kann es haben. Seit Tausenden von Jahren werden Hunde nach den unterschiedlichen Bedürfnissen der Menschen gezüchtet. Mal mit großem, mal mit weniger großem Erfolg.
Die Idee, dass das bei Menschen nicht viel anders sein könnte, liegt nahe. Schließlich gibt es sehr unterschiedliche Menschentypen. Es gibt die großen Schlanken, es gibt Pykniker und es gibt die Athleten. Es gibt die Glatthaarigen und die Kraushaarigen, die Langnasen und die mit den flachen Gesichtern. Es gibt Weiße und Schwarze. Und es gibt die „natürliche Zuchtwahl“. Jedenfalls sah das Charles Darwin so. Er erklärte: „Die Erhaltung günstiger individueller Verschiedenheiten und Abänderungen und die Zerstörung jener, welche nachteilig sind, ist es, was ich natürliche Zuchtwahl nenne oder Überleben des Passendsten.“
Von Migrationen geprägt: Südostasien hat in seiner Frühgeschichte drei große Einwanderungswellen erlebt, wie DNA-Vergleiche enthüllen. Im Gegensatz zu Europa vermischten sich die Gene dieser prähistorischen Immigranten aber nur zum Teil – das spiegelt sich bis heute im genetischen Erbe der Menschen wider, wie die Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten. Die Migrationen könnten aber auch erklären, warum in Südostasien heute zwei große Sprachfamilien vertreten sind.
Die Geschichte der Menschheit ist eine Geschichte der Migrationen: Sowohl Europa als auch Nordamerika erlebten bereits in der Frühgeschichte mehrfache Einwanderungswellen, die bis heute Spuren in Erbgut und Kultur der Bevölkerung hinterlassen haben.
Rätselfall Südostasien
Für Südostasien jedoch ist die Besiedlungsgeschichte bisher nur in Teilen geklärt. So zeugen prähistorische Handabdrücke auf Sulawesi davon, dass der Homo sapiens seit mindestens 40.000 Jahren in dieser Region lebte. Australien dagegen scheint der moderne Mensch sogar schon vor rund 65.000 Jahren erreicht zu haben. Doch wie die Geschichte weiterging und woher beispielsweise die ersten Bauern kamen, war strittig. Auch der Ursprung der Sprachen in dieser Region blieb offen.
Klein, aber oho: Der Frühmensch Homo naledi hatte zwar ein extrem kleines Gehirn, trotzdem war dieses erstaunlich weit entwickelt, wie nun Hirnabdrücke in Schädelfragmenten enthüllen. Die vor rund 250.000 Jahren lebende Menschenart besaß demnach bereits Hirnstrukturen, die mit Sprache, Werkzeugnutzung und sozialem Lernen verknüpft sind. Homo naledi könnte daher trotz seines rätselhaft geringen Hirnvolumen durchaus fortgeschrittene Fähigkeiten besessen haben, so die Forscher.
Der Homo naledi gibt bis heute Rätsel auf. Denn die 2013 in einer Höhle in Südafrika entdeckten Überreste dieser Frühmenschenart bilden ein merkwürdiges Mosaik primitiver und fortgeschrittener Merkmale.
Das Dinosaurier Museum Altmühltal und die Süddeutsche Zeitung zeigen ihn jetzt erstmals in München. Näher kann man einem dieser gigantischen Originale aus der Frühzeit der Erdgeschichte nicht kommen.
Die Ausstellung ist zu sehen vom 18.05. bis 29.07.2018 im Atrium des Verlagsgebäudes der Süddeutschen Zeitung, Hultschiner Str. 8, München.
Ungefähr alle zehn Jahre wird der Streit darüber entfacht, ob Intelligenz angeboren ist oder nicht, verknüpft mit der Frage, ob Schwarze, Ausländer, Frauen nicht vielleicht von Natur aus ein wenig dümmer sind – so war unlängst in einer deutschen Zeitung zu lesen. 2018 ist nun wieder so ein Jahr. Mit einem Artikel, der den Titel «The New Genetics of Intelligence» trägt und im März im renommierten Fachjournal «Nature» erschienen ist, hat der Verhaltensgenetiker Robert Plomin den Streit um die genetischen Grundlagen von Intelligenz neu lanciert.
«Intelligenz ist stark vererbbar und eignet sich besser zur Vorhersage von Bildungsstand, beruflichem Erfolg oder Lebenserwartung als jede andere Eigenschaft», schreibt der Professor, der am King’s College in London tätig ist. Doch welche unserer rund 20 000 Gene die Intelligenz beeinflussen, war bis vor kurzem unklar. Noch vor einem Jahr war kein einziges Gen bekannt, das mit ihr in Verbindung gebracht werden konnte. Dies hat sich geändert.
«Rasse» ist ein heikler Begriff im Zusammenhang mit Menschen. Heute herrscht Konsens: «Rasse» ist ein soziales Konstrukt, der Begriff biologisch nicht haltbar. Unter menschlichen Populationen gibt es keine so grossen Unterschiede, dass man von Rassen sprechen könnte.
An diesem Dogma rüttelt der US-amerikanische Genetiker David Reich in einem Artikel in der New York Times, Link öffnet in einem neuen Fenster: In den letzten 20 Jahren, so Reich, habe die Forschung gezeigt, dass genetische Unterschiede zwischen verschiedenen Menschengruppen doch grösser seien als angenommen. Sie bestimmten nicht nur die Hautfarbe, sondern beispielsweise auch die Körpergrösse oder die Anfälligkeit für bestimmte Krankheiten.
Das Festhalten an diesem Dogma und das Schweigen über genetische Unterschiede biete Raum für pseudowissenschaftliche Stimmen, schreibt Reich. In den USA hat dies einen Aufschrei und eine Debatte ausgelöst.
Diese Debatte sei eine gute Reaktion auf den Artikel, sagt Evolutionsbiologe Claus Wedekind von der Universität Lausanne.
Die Federpracht männlicher Pfaue bereitete Charles Darwin Kopfzerbrechen: Wie lässt sich die Entwicklung dieses imposanten Schmucks, dank dessen die Tiere kaum laufen können, mit der Evolutionstheorie erklären? Foto: dpa / Boris Roessler
Wie sich sexuelle Anziehung und ein Sinn für Schönheit in der Evolution entwickelt haben, legt der Verhaltensforscher Michael Ryan in seiner Neuerscheinung dar.
Die Farben von Schmetterlingen und Fischen, die Gesänge von Insekten und Vögeln, die Düfte von Motten und Säugetieren – im Tierreich gibt es eine ganze Reihe einmaliger Eigenschaften, die der Partner-Anbahnung dienen. Woher die verschiedenen Ausprägungen von sexueller Schönheit kommen und was sie bringen, diesen Fragen geht der US-Verhaltensbiologe Michael Ryan in seiner Neuerscheinung „A Taste for the Beautiful“ nach.
Der Anblick der prächtigen Federn eines Pfaues mache ihn „krank“, sagte der Schöpfer der Evolutionstheorie Charles Darwin einmal. Denn wie sich so ein für das tägliche Leben dermaßen unpraktikables Federkleid im Laufe der Evolution durchsetzen konnte, war mit dem Credo des „survival of the fittest“ nicht zu erklären.
Vor gut zwei Jahrzehnten erregte eine Debatte zwischen Stephen Jay Gould und Simon Conway Morris die Gemüter in der Evolutionsbiologie. Gould sah die Geschichte des Lebens als vom Zufall bestimmt. Deterministische Signale wie evolutionärer Fortschritt und schrittweises Auffüllen ökologischer Nischen seien im Rauschen der Kontingenz kaum wahrzunehmen. Auch der Mensch sei nichts anderes als ein außerordentlich unwahrscheinliches evolutives Ereignis im unermesslichen Reich der Möglichkeiten.
Simon Conway Morris trat dagegen als Advokat der Notwendigkeit auf. Sein Schlagwort war „Konvergenz“, das heißt die Evolution von ähnlichen morphologischen und physiologischen Eigenschaften in nicht verwandten Organismen. Die ökologischen Bedingungen, so das Argument, erlaubten immer nur eine begrenzte und ziemlich gut bekannte Anzahl von „Designs“, von Bauplänen. Ein schnell schwimmender Meeresbewohner muss eben etwa so wie ein Delphin geformt sein, ein Raubtier oft wie ein Tiger aussehen, ob Säuge- oder Beuteltier. Selbst wenn man die Entwicklung des Lebens noch einmal in der tiefen Vergangenheit starten könnte, würde uns das Ergebnis schließlich doch irgendwie bekannt vorkommen.
Die südafrikanischen Stan sind eines der wenigen Urvölker, die sich nicht genetisch durchmischten. (Bild: Three Lions/Getty Images)
Neue wissenschaftliche Erkenntnisse rütteln an der These, dass es zwischen menschlichen Populationen keine allzu grossen Unterschiede gäbe. Womöglich ist «Rasse» doch mehr als eine soziale Konstruktion?
Wir alle sind auch Abkömmlinge der Neandertaler: Wir tragen zu rund zwei Prozent das Erbgut unserer Verwandten in uns, die seit ihrer Entdeckung 1856 als primitive Vormenschen galten. Zu dieser Erkenntnis kamen die Genetiker in den letzten zehn Jahren. Sie schlossen aus den Spuren, die sich in unserem Erbgut finden, dass die kleine Gruppe von Homo sapiens, die aus Afrika auszog, vor 50 000 Jahren im Nahen Osten mit Neandertalern Kontakte pflegte, auch sexuelle. Deshalb geben die modernen Menschen auf allen Kontinenten die Gene der verachteten Verwandten weiter – ausser in Afrika, wo sich Homo sapiens in seiner unvermischten Form durchsetzte.
Angenommen, es wäre umgekehrt: Die Europäer, die Asiaten und die Amerikaner würden den modernen Menschen in seiner reinen Gestalt verkörpern, nur die Afrikaner das primitive Erbe der als minderwertig angesehenen Neandertaler weitergeben. Liesse sich ein solcher Befund in einem akademischen Klima veröffentlichen, das die Erkenntnis ängstlich der politischen Korrektheit opfert? Über solchen Fragen tobt derzeit in den USA ein Streit unter Intellektuellen.
Bis zu drei Millionen Eier legt ein Mondfischweibchen; nur zwei oder drei der Jungfische wachsen zur Fortpflanzungsreife heran. (Bild: Alamy)
Natürliche Selektion ist ein grausames Prozedere; nicht umsonst wird der Begriff «darwinistisch» oft negativ konnotiert. Dank Medizin und Fortschritt ist der Mensch überlebensfähiger geworden, doch das birgt neue Gefahren.
Die scheinbar einfachste Tatsache ist eigentlich die erstaunlichste: dass ich existiere. Nun ja, nicht nur ich, sondern alle Menschen, die wie ich früh gestorben wären, hätte es keine Technologie gegeben. Statt 5,5 Milliarden Menschen, die bis ins Erwachsenenalter überlebt haben, gäbe es wohl nur 1 Milliarde, wenn keine moderne Abwasser- und Abfallentsorgung, keine moderne Medizin, keine modernen Technologien und kein vom Markt angetriebener Wohlstand existierten.
Zu Zeiten unserer Vorfahren starb die überwältigende Mehrheit aller Menschen, bevor sie ihre Fruchtbarkeit voll ausgenutzt und genug Nachwuchs bekommen hatten. Viele ihrer Sprösslinge kamen nicht über das Kindesalter hinaus. Wer, wie wir, in der entwickelten Welt lebt, darf die Vorzüge dieser veränderten Sterbetafel als grössten menschlichen Triumph der Aufklärung geniessen, nun da Eltern von dem traurigen Schicksal erlöst sind, die Mehrzahl ihrer Kinder sterben zu sehen, und Kinder in der Regel nicht mehr den vorzeitigen Verlust ihrer Eltern erleben müssen.
Das Chaos lauert
Im Zentrum dieses Triumphs steht jedoch eine verborgene und unwillkommene Botschaft, die sich aus der Grausamkeit ergibt, mit der die natürliche Auslese die Fortpflanzung an die Beseitigung genetisch bedingter Krankheiten koppelt.
Als Erstes müssen wir uns daran erinnern, dass selbst unsere grundlegendsten Funktionen auf hochentwickelten organischen Prozessen beruhen – Prozesse, die von der Auslese in die Wege geleitet werden. Allein unsere Augen etwa – makroskopische Objekte – weisen 2 Millionen bewegliche Teile auf, und dennoch sind einzelne Stäbchenzellen so fein konstruiert, dass sie auf ein einziges Photon ansprechen können. Erfolgreiche Eltern jeder biologischen Art leben nahe den Gipfeln adaptiver Landschaften.
Fast so groß wie ein Blauwal: Ein in Großbritannien entdeckter Meeressaurier könnte zu den größten Tieren der gesamten Erdgeschichte gehört haben. Denn der Ichthyosaurier wurde bis zu 26 Meter lang, wie Schätzungen anhand seines Kieferknochens nahelegen. Das riesige Reptil belegt, dass der urzeitliche Gigantismus nicht auf die landlebenden Dinosaurier beschränkt war. Weitere Funde sehr ähnlicher Kieferknochen könnten sogar von noch größeren Meeressauriern stammen, wie die Forscher berichten.
Die Ozeane der Kreidezeit waren das Reich der Ichthyosaurier. Die wendigen, warmblütigen Meeressaurier jagten Fische und andere Wirbeltiere, schreckten aber auch vor Angriffen auf Artgenossen nicht zurück. Fossilfunde von trächtigen Ichthyosaurier-Weibchen belegen zudem, dass diese Meeressaurier bereits lebendgebärend waren.
Trieben Tiere Mannschaftssport, ein Nacktmull würde wohl als letzter ins Team gewählt. Der Kopf ist kahl, die Haut hängt faltig vom haarlosen, wenige Zentimeter langen Leib. Aus dem Mund ragen zwei krumme Zähne. Die Augen liegen vergraben im Schädel und sehen nur starke Kontraste einigermaßen gut. Seine Ohren sind verkümmert, und mit den tapsigen Beinen schießt der Mull sicher kein Tor. Doch so unsportlich und ältlich sie aussehen mögen – ausgerechnet Nacktmulle könnten das Geheimnis dauerhafter Gesundheit und ewiger Jugend in sich tragen.
„Nacktmulle sind für mich die Ikonen des gesunden Alterns“, sagt Thomas Hildebrandt. Der Biologe steht im Keller des Berliner Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) und inspiziert eine seiner zwölf Nacktmullkolonien. Der künstliche Bau ist ein Sammelsurium zylinderförmiger Plastikbehälter, die mit durchsichtigen Röhren miteinander verbunden sind. Wärmestrahler halten den Bau konstant auf einer Temperatur von 32 Grad Celsius. An der Scheibe pappt ein Zettel mit dem Namen der Kolonie: Mullorca.
Beliebt dank Erfolg: Lemuren suchen sich ihre Freunde offenbar auch nach deren Fähigkeiten aus. Ein Experiment zeigt: Primaten, die sich bei schwierigen Aufgaben als clever erweisen, werden von anderen Gruppenmitgliedern intensiver gekrault und gelaust – eine durchaus sinnvolle Strategie. Denn die Fellpflege stärkt die soziale Bindung und damit die Chance, vom Erfolg des Anderen zu profitieren.
Wir teilen die gleichen Interessen, haben gemeinsame Vorlieben und lachen über dieselben Dinge: Oft suchen wir uns Menschen als Freunde, die uns in vielen Dingen ähnlich sind. Doch nicht nur Gemeinsamkeiten entscheiden darüber, mit wem wir uns umgeben. Auch wenn es wenig romantisch klingt – der Nutzen einer Beziehung spielt manchmal wohl eine ebenso große Rolle.
Tod in der Schwangerschaft: In Nordengland haben Paläontologen das Fossil eines Meeressauriers mit sechs bis acht Embryos im Bauch entdeckt. Der 180 Millionen Jahre alte Ichthyosaurier ist das jüngste und nördlichste Meeressaurierfund Großbritanniens. Er demonstriert erneut, dass diese erfolgreichen Jäger der Urzeitmeere lebendgebärend waren und dass viele von ihnen mehr als ein Jungtier zur Welt brachten.
Die Ichthyosaurier waren im Jura und in der Kreidezeit die Herrscher der Meere. Die warmblütigen Meeresreptilien waren wendige Schwimmer und erfolgreiche Jäger. Fossilfunde trächtiger Weibchen belegen zudem, dass diese Meeressaurier ihre Jungen lebend gebaren – anders als ihre Zeitgenossen, die Dinosaurier an Land.
Der „Salamanderfresser“, ein Pilz, verursacht eine der furchtbarsten Tierseuchen Europas. Der Staat reagiert. Aber sind die Feuersalamander noch vor dem Aussterben zu retten?
Der Feuersalamander (Salamandra salamandra) mit seinen vorstehenden dunklen Augen hat es als Symboltier bis in die Fußgängerzonen, Comichefte und Kinderbücher geschafft. In den Wohnzimmer-Terrarien werden für ihn heile Welten eingerichtet. „Lurchi“ ist längst Werbe-Ikone. Und er ist ein Wildtier von nationalem Rang. Nicht, weil er wie andere Amphibienarten in seinem Bestand akut gefährdet wäre, sondern im Gegenteil: weil er sich in den oft von Bächen durchflossenen deutschen Laub- und Mischwäldern so ausgesprochen wohl führt. Deutschland ist Kerngebiet seiner Verbreitung, deshalb trägt Deutschland auch eine, wie es in der Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt beim Bundesamt für Naturschutz heißt, „hohe Verantwortung“ für das Gedeihen der Art.
Verbreitung des Feuersalamanders in Deutschland
Das alles aber ist zuletzt in den Hintergrund geraten. Was die Freunde der Feuersalamander seit einiger Zeit beschäftigt, ist die eine entscheidende Frage: Wird der Feuersalamander überleben? Der Grund dafür ist ein infektiöser Pilz: Batrachochochytrium salamandrivorans, kurz „Bsal“. 2013 hat er das erste Mal für ein Massensterben in seinem nördlichen Verbreitungsgebiet in Belgien und den Niederlanden gesorgt. In den Niederlanden hat der „Salamanderfresser“ den Schwanzlurch fast schon ganz ausgerottet, in Belgien bis auf wenige Restpopulationen dezimiert.
Das Weibchen (groß) und das Männchen (winzig) Quelle: dpa
Der Fächerflossenseeteufel lebt in Hunderten Metern Tiefe im Ozean und ist sehr selten. Einem deutschen Ehepaar ist es jetzt gelungen, gleich zwei dieser Fische zu entdecken – in tödlicher Umarmung.
Es sieht aus wie ein Fisch – es sind aber zwei Fische. Dem deutschen Tierfilmerehepaar Kirsten und Joachim Jakobsen ist es zum ersten Mal überhaupt gelungen, lebende Fächerflossenseeteufel zu filmen.
Die beiden waren in einem U-Boot in einer Tiefe von 800 Metern unterwegs, als sie plötzlich den etwa 16 Zentimeter großen Fisch sahen – und einen winzigen, der an seinem Bauch hing. Es handelt sich um ein großes Weibchen mit einem zwergenhaften Männchen.
Nördliches Breitmaulnashorn im Zoo von San Diego (der Bulle „Angalifu“, 2014 verstorben). Bild: wikipedia.org/PD – sheep81
Sudan war 45 Jahre alt und hat zuletzt gelitten: Tierärzte mussten das letzte männliche Nördliche Breitmaulnashorn einschläfern. Es bleiben zwei Weibchen seiner Art – und eine Hoffnung Berliner Forscher.
Das letzte männliche Nördliche Breitmaulnashorn der Welt ist gestorben. Der 45 Jahre alte Sudan habe zuletzt altersbedingt stark gelitten – daher hätten die Tierärzte die Entscheidung getroffen, ihn am Montag einzuschläfern, teilte das Wildtierreservat Ol Pejeta in Kenia mit. „Er war ein großartiger Botschafter für seine Art“, sagte Richard Vigne, Leiter des Wildtierreservats nördlich von Nairobi. „Eines Tages wird sein Tod hoffentlich als wegweisender Moment für Naturschützer weltweit gesehen werden.“
Nach Sudans Tod gibt es weltweit nur noch zwei Tiere dieser Unterart des Breitmaulnashorns, Sudans Tochter und seine Enkelin. Mithilfe künstlicher Reproduktion versuchen Wissenschaftler unter anderem am Berliner Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW) den Fortbestand zu sichern.
