afrikanische waldelefanten 30

Die Afrikanischen Waldelefanten gehören zur engen Verwandtschaft der ausgestorbenen Europäischen Waldelefanten Foto: Roland Knauer

Elefanten-Multi-Kulti

Die Entwicklung der Rüsseltiere ist viel komplizierter als ein Stammbaum

 

von Roland Knauer

Aus der Perspektive eines Fußgängers wirkt der Elefanten-Bulle auf der Savanne im Osten oder Süden Afrikas einfach gigantisch. Immerhin misst der Dickhäuter von der Fußsohle bis zur Schulter deutlich mehr als drei Meter, und auch seine fünf oder sechs Tonnen Gewicht sieht man dem Tier durchaus an. Vor den Menschen, die zu Fuß auf Safari gehen und in der Savanne ein wenig wie Zwerge im Reich der Riesen wirken, steht immerhin der ungekrönte Weltmeister in der Kategorie „schwerstes Tier auf dem festen Land“.

Kaum einer der staunenden Winzlinge auf zwei Beinen aber ist sich bei einer solchen überaus beeindruckenden Begegnung darüber im Klaren, dass er nur vor einem müden Abklatsch einer längst verschwundenen Dickhäuter-Vielfalt steht. Von dieser sind ganze drei Elefanten-Arten in Afrika und Asien übrig geblieben, während noch vor einigen Zehntausend Jahren etliche weitere Arten auch durch Europa und Amerika trotteten, von denen manche erheblich stattlicher als der Steppenelefant Afrikas waren. So begegneten die ersten Indianer Amerikas dem Präriemammut, während die Neandertaler vor dem Europäischen Waldelefanten standen. Die Bullen beider Dickhäuter-Arten erreichten mit gut vier Meter Schulterhöhe satten zehn Tonnen Gewicht die gleiche Größenklasse wie der Steinheimer Steppenelefant.

Weil viele dieser Arten längst ausgestorben sind, war über die Familienverhältnisse der Giganten bisher nicht allzu viel bekannt. Als Forscher in den USA, in Schweden und in Potsdam sich das Erbgut der heute lebenden und der längst ausgestorbenen Dickhäuter anschauten, warfen nicht nur ein Schlaglicht auf die Abstammung der jeweiligen Arten, sondern staunten auch über ein ausgeprägtes Multi-Kulti-Verhalten der Rüsseltiere: Sie fanden immer wieder Hinweise, dass sich einige Arten munter untereinander mischten.

Das aber setzt den klassischen Stammbaum vieler Lehrbücher weitgehend außer Kraft, in dem sich die vorhandenen Arten immer weiter in neue Arten auffächern. Zwar gibt es durchaus Fälle, in denen Arten Lehrbuch-konform auf eine sauber getrennte Entwicklung setzen. „Gleichzeitig aber entdecken wir auch Fälle wie den Europäischen Waldelefanten, bei dessen Entstehung gleich drei verschiedene Elefanten-Gruppen ihre Rüssel im Spiel hatten“, erklärt Michael Hofreiter von der Potsdamer Universität, der das Erbgut dieser Dickhäuter analysiert hat.

Diese Ergebnisse zeigen klar, dass neue Arten nicht nur entstehen, wenn sich eine Art in zwei aufspaltet, von denen eine auf den Savannen unterwegs ist, während die andere im Regenwald lebt. Dieser Afrikanische Steppenelefant und der Afrikanische Waldelefant entstanden vor etwa vier Millionen Jahren aus einem gemeinsamen Vorfahren, zeigen die Erbgut-Analysen. Allerdings geht die von den Forschern genutzte genetische Uhr nicht sehr genau, es könnten also auch ein oder sogar zwei Millionen Jahre mehr oder weniger gewesen sein.

Anfangs scheinen sich beide Arten auch immer wieder begegnet zu sein. Aus solchen Verbindungen entstandenen Nachkommen, die sich ihrerseits vermehrt haben, beweisen eindeutige Spuren im Erbgut. Allerdings sind diese Spuren alle älter als 500.000 Jahre. Seither gehen die Steppen- und Waldelefanten Afrikas also offensichtlich getrennte Wege. „Das untermauert Untersuchungen vor wenigen Jahren, nach denen beide Elefantengruppen eigene Arten sind“, fasst Michael Hofreiter dieses Ergebnis zusammen. Soweit behält der klassische Stammbaum mit seinen Verzweigungen also seine Gültigkeit.

Auch wenn sich am Anfang des 21. Jahrhunderts Biologen und Naturschützer noch heftig darüber gestritten haben, ob diese Elefanten wirklich zu unterschiedlichen Arten gehören, handelt es sich bei den Steppen- und Waldelefanten Afrikas offensichtlich also um einen eher einfachen Fall. Erheblich komplizierter sind die Verhältnisse dagegen beim Europäischen Waldelefanten, der bis zur letzten Eiszeit immer wieder in weiten Teilen Europas auftauchte.

Die Schwierigkeiten beginnen bereits mit dem Namen: Die von den Forschern  Palaeoloxodon antiquus genannte Art lebte sehr wahrscheinlich nicht im Wald, sondern eher in einer Parklandschaft mit vielen offenen Wiesen und häufigen Baumgruppen. Dort kauten die Dickhäuter Kräuter und Blätter, schließen Forscher aus den Zähnen der Tiere: Auf der Kaufläche der Backenzähne bildet der harte Schmelz Falten, die beim Wollhaarmammut eng nebeneinander stehen. Mit dieser Struktur raspelten die auf den Kältesteppen der Eiszeit lebenden Tiere die dort wachsenden Gräser klein, die sehr viel Silikat enthalten und entsprechend hart sind. Die Backenzähne des Europäischen Waldelefanten hatten dagegen viel weniger Lamellen, die daher auch weiter auseinander standen. Daraus schließen die Forscher auf weniger harte Nahrung wie Kräuter und Blätter. Das wiederum deckt sich mit dem Fundort des Europäischen Waldelefanten, dessen Erbgut Michael Hofreiter und seine Kollegen untersucht haben. Seine Überreste waren im Braunkohle-Tagebau Neumark-Nord im Geiseltal im Süden von Sachsen-Anhalt erhalten geblieben: „Dort gab es zu Lebzeiten des Tieres vor 120.000 Jahren einen See, in dessen Umgebung Bäume, Büsche, Kräuter und Gräser wuchsen“, erklärt der Paläogenetiker. Genauso aber sieht eine Parklandschaft aus.

Wer aber waren die Ahnen dieses mächtigen Elefanten mit den seitlich ausladenden, leicht gebogenen und bis zu drei Meter langen Stoßzähnen? Schädel und Zähne der Tiere ähneln am ehesten den heute lebenden Asiatischen Elefanten, in deren Verwandtschaft diese Dickhäuter daher bisher eingeordnet wurden. Als die Potsdamer Forscher das Erbgut des Tieres aus dem Geiseltal sehr genau analysiert hatten, konnten sie allerdings eine ganz andere Ahnentafel skizzieren. Anscheinend spaltete sich der Europäische Waldelefant vor gut vier Millionen Jahren von einem afrikanischen Vorfahren ab, aus dem sich nur ein oder zwei Hunderttausend Jahre später der Afrikanische Steppen- und Waldelefant entwickelte. Wobei das Ganze erneut ein oder zwei Millionen Jahre früher oder später geschehen sein könnte.

Soweit passt die Entwicklung noch zu den üblichen Stammbäumen, in denen sich einzelne Arten zu mehreren aufspalten. Nicht dazu passen dagegen die mehr als deutlichen Spuren des Afrikanischen Waldelefanten, die im Erbgut des europäischen Park-Bewohners auftauchen: „Rund ein Drittel des Erbguts des Europäischen Waldelefanten scheint von seinem afrikanischen Namensvetter zu stammen“, erklärt Michael Hofreiter. Offensichtlich müssen sich die Dickhäuter des afrikanischen Regenwaldes also mit den Vorfahren der Europäischen Waldelefanten gepaart haben. Wo das geschehen sein könnte, bleibt aber rätselhaft: Bisher sind nirgends Hinweise aufgetaucht, nach denen der Afrikanische Waldelefant jemals Afrika verlassen hat. Wahrscheinlich entstand diese Mischung also in Afrika und wanderte bei günstigen Bedingungen dann nach Europa aus.

Die Ahnentafel des Europäischen Waldelefanten zeigt nach den Erbgut-Analysen aber noch einen weiteren Vorfahren, für den am ehesten ein Mammut in Frage kommt, das seinerseits eng mit den Asiatischen Elefanten verwandt ist. „Rund zehn Prozent haben diese Tiere zum Erbgut des Europäischen Waldelefanten beigetragen“, fasst Michael Hofreiter die Erbgut-Analysen zusammen. Demnach muss es von den Zweigen des klassischen Stammbaums Verbindungen zu anderen Zweigen gegeben haben. Arten entstehen also nicht nur durch Aufspalten einer zu mehreren Arten, sondern auch dann, wenn mehrere Arten sich zusammentun und daraus etwas Neues entsteht.

Solche Mischungen aus verschiedenen Arten scheinen gar nicht so selten zu sein. Jedenfalls finden die Forscher im Erbgut des Amerikanischen Wollhaarmammuts auch einen kräftigen Schuss Steppenmammut, das weiter im Süden Amerikas lebte. Dieser Steppenmammut-Anteil fällt obendrein je nach Region unterschiedlich aus: Im Norden sind es fünf oder sechs, weiter im Süden sogar zehn Prozent. Solche Beimischungen fremder Arten finden die Forscher aber nicht nur bei Elefanten, sondern auch bei den heute lebenden Großkatzen wie Löwen, Tigern, Leoparden und Jaguaren, sowie auch bei den großen Bären und sogar bei Mäusen. Die bisherigen Stammbäume mit ihren Aufspaltungen sollten in den Lehrbüchern daher bald mit solchen Mischungen zwischen den Arten ergänzt werden.

 

 

Quellen:

Diskussionen mit Prof. Dr. Michael Hofreiter von der Universität Potsdam.

 

Eleftheria Palkopoulou, Mark Lipson, Swapan Mallick, Svend Nielsen, Nadin Rohland, Sina Baleka, Emil Karpinski, Atma M. Ivancevic, Thu-Hien To, R. Daniel Kortschak, Joy M. Raison, Zhipeng Qu, Tat-Jun Chin, Kurt W. Alt, Stefan Claesson, Love Dalén, Ross D. E. MacPhee, Harald Meller, Alfred L. Roca, Oliver A. Ryder, David Heiman, Sarah Young, Matthew Breen, Christina Williams, Bronwen L. Aken, Magali Ruffier, Elinor Karlsson, Jeremy Johnson, Federica Di Palma, Jessica Alfoldi, David L. Adelson, Thomas Mailund, Kasper Munch, Kerstin Lindblad-Toh, Michael Hofreiter, Hendrik Poinar, David Reich:

A comprehensive genomic history of extinct and living elephants

PNAS, Band 115, Nr. 11, Seiten E2566 bis E2574

https://doi.org/10.1073/pnas.1720554115

 

 

Der Afrikanische Steppenelefant – hier ein Jungtier beim beliebten Schlammbad – ist eine andere Art als der Afrikanische Waldelefant Foto: Roland Knauer

Der Afrikanische Steppenelefant – hier ein Jungtier beim beliebten Schlammbad – ist eine andere Art als der Afrikanische Waldelefant
Foto: Roland Knauer

Solche Europäischen Waldelefanten waren einst auch in Mitteleuropa zuhause Grafik: Carl Buell

Solche Europäischen Waldelefanten waren einst auch in Mitteleuropa zuhause
Grafik: Carl Buell

Afrikanischer Steppenelefant im North Luangwa-Nationalpark in Sambia Foto: Roland Knauer

Afrikanischer Steppenelefant im North Luangwa-Nationalpark in Sambia
Foto: Roland Knauer