Die Spannung im Saal war greifbar, als der englische Naturforscher und Theologe William Buckland (1784–1856) an jenem Frühwinterabend 1824 seinen Vortrag bei der Londoner Geografischen Gesellschaft begann. Seit Jahren kursierten Gerüchte, Buckland befasse sich mit ein paar riesigen versteinerten Knochen aus einem englischen Steinbruch. Jetzt endlich, nach fast zehnjährigen Studien, verkündete er dem Auditorium das Ergebnis seiner Untersuchungen: Diese Knochen würden von einer kolossalen Echse aus einer früheren Zeit stammen, die er einfach Megalosaurus nannte, also "Riesenechse".

Buckland hatte den ersten Dinosaurier, wie die Gruppe bald hieß, vorgestellt und damit die Begeisterung für diese Giganten der Vorzeit geweckt. Völlig in den Hintergrund geriet dadurch eine andere, ebenso revolutionäre Entdeckung, über die er am selben Abend auch sprach, obwohl er sie als "höchst bemerkenswert" bezeichnete. Beim Sichten weiterer Fossilien, die zusammen mit den Megalosaurus-Knochen zum Vorschein gekommen waren, hatte er zwei winzige Kiefer mit Höcker tragenden Zähnen bemerkt, die unverkennbar von mausgroßen Säugetieren stammten. Eigentlich glaubte man jedoch damals, die Säugetiere seien eine junge Schöpfung. Zwischen ihrer Zeit und frühen – von Riesensalamandern und großen Echsen beherrschten, durch Katastrophen beendeten – Erdzeitaltern klaffte nach jener Auffassung eine große Lücke.

Diese beiden kleinen Kiefer ließen zum ersten Mal ahnen, dass auch die Säugetiere eine sehr alte Geschichte haben. Doch wie hatte diese Entwicklung ausgesehen? Selbst als sich später auf der Basis der heutigen Evolutionstheorie das Wissen über die Abstammung und Systematik der Tierwelt verdichtete, blieben viele Fragen zur frühen Entwicklung der Säuger noch bis vor wenigen Jahrzehnten offen. Zunächst: Wann hatten überhaupt die ersten Säugetiere gelebt? Als klar wurde, dass ihr Ursprung tatsächlich weit ins Erdmittelalter zurückreicht, beinah bis zu den Anfängen der Dinosaurier, überlegten die Forscher, wie diese Gruppe wohl die vielen Jahrmillionen bis zum Untergang der Dinosaurier vor rund 66 Millionen Jahren überstanden hatte, bis dann ihre große Zeit kam.

Insbesondere interessiert Biologen die Evolution der klassischen Säugetiermerkmale – also des Fells, der Milchdrüsen, des großen Gehirns, der scharfen Sinne, des komplexen Gebisses und dergleichen herausragender Kennzeichen. Auch wüssten sie gern, wieso von all den früheren Zweigen später ausgerechnet die Plazentatiere weltweit Dominanz errangen und eine noch nicht dagewesene Vielfalt und Bandbreite an Formen, Größen und Lebensweisen hervorbrachten. Deren heute mehr als 5000 Arten besiedeln fast die ganze Erde.

Dass die Forscher noch bis vor Kurzem so wenig von der Frühzeit der Säuger wussten, lag an den insgesamt äußerst dürftigen Fossilfunden. Die Situation hat sich in den letzten 15 Jahren aber grundlegend geändert. Eine Welle spektakulärer Ausgrabungen auf verschiedenen Kontinenten vermittelt nun endlich eine recht gute Vorstellung davon, wie diese Gruppe im Schatten der Dinosaurier zunächst klein und unscheinbar auftrat, aber schon damals bald eine Fülle an Formen ausbildete. Wir wissen inzwischen auch, dass sich nach dem Untergang jener Riesenreptilien ein Ast von ihnen unerwartet schnell zu großer Vielfalt und Vorherrschaft über die Tierwelt aufschwang.

Die heutigen Säuger gliedern sich in drei Gruppen: die Eier legenden Kloakentiere oder Monotremata, zu denen Schnabeltier und Ameisenigel zählen; die Beuteltiere oder Marsupialia, deren winzig klein geborene Junge etwa bei den Kängurus in einer Tasche heranwachsen, wo sie zunächst an einer Milchzitze hängen; und die höheren Säuge- oder Plazentatiere (Plazentalier), also die Mehrzahl der lebenden Säuger, darunter der Mensch. Im Erdmittelalter gab es diverse weitere Zweige. Aus einigen davon haben sich die heutigen drei Gruppen herausgeschält, andere sind längst ausgestorben (siehe Grafik "Der neue Stammbaum"; alle im Folgenden erwähnten Namen sind dort angeführt).

Der neue Stammbaum
© 5W Infographics; Rekonstruktionen: April Neander; Bearbeitung: Spektrum der Wissenschaft
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Ausgestorbene Säugetierlinien brachten zu Dinosaurierzeiten ein so früh unerwartetes Formenspektrum und eine unvermutete Nischenvielfalt hervor. Die meisten im Text als Gattung erwähnten Arten sind hier dargestellt. Die ersten Säugerartigen (Mammaliaformen) erinnern an Spitzmäuse. Zu den wichtigsten Neuerungen, die ihren Nachfahren zum Erfolg verhalfen, zählten Veränderungen von Kiefergelenk und Ohr sowie Anpassungen von Gebiss und Zähnen. Besonders die Theria erwiesen sich darin als überlegen, in verschiedenste Nischen vorzudringen.

Die Säugetiere gingen aus als Cynodonten – Hundszahnsaurier – bezeichneten Reptilien hervor. Diese besaßen noch viele Reptilienmerkmale, wiesen aber daneben erste Säugercharakteristika auf, etwa im Schädelbau, Kiefergelenk und der Stellung der Gliedmaßen. Jene frühesten Vertreter, die von ihnen abstammten, zählen noch nicht wirklich zu den Säugetieren im engeren Sinn. Deswegen sprechen Forscher von der Stammgruppe der Säuger oder den Stamm-Mammaliaformen (Säugerartigen). Sie nennen sie auch Protosäuger oder Protomammalia. Dennoch ähnelten diese Arten in manchem bereits echten Säugetieren. Die ältesten fossilen Zeugnisse dieser Stammgruppe reichen etwa 210 Millionen Jahre zurück, bis in die Obertrias (späte Trias) – eine evolutionäre Umbruchszeit.

Denn vor rund 250 Millionen Jahren, also nach Evolutionsmaßstäben kurz davor, waren das Perm und damit das Erdaltertum zu Ende gegangen, als massive Vulkanausbrüche das größte bekannte Aussterben der Erdgeschichte auslösten.

Auch die meisten großen Amphibien und Reptilien, die vorher die Tierwelt beherrscht hatten, wurden damals ausgelöscht. In den Freiräumen entwickelten sich viele noch heute bedeutende Tiergruppen: die Frösche, Echsen, Schildkröten, Krokodile, Dinosaurier (von denen die Vögel abstammen); und die Stamm-Mammaliaformen, zu denen die Vorläufer der echten Säugetiere zählen.

Zu den besten Fossilien von Säugerartigen aus der Trias zählt eine Fülle winziger Zähne und Kieferknochen von der Ostküste Grönlands. Ein unerschrockenes Team um den Paläontologen Farish A. Jenkins (1940–2012) von der Harvard University in Cambridge (Massachusetts) barg sie in den 1990er Jahren aus dem gefrorenen Gestein am Flemingfjord. Wegen der Eisbären hatte der Forscher, ehemals Marineoffizier, stets ein Gewehr dabei.

Typisch schon für die frühen Säugerartigen: Ein Milch- und danach nur noch ein einziges Dauergebiss

Die Grönlandfossilien gehören zu den Kuehneotheriiden, Morganucodonten und Haramiyiden – drei Haupttypen der frühen Säugerartigen. Diese Tiere waren alle nicht größer als Mäuse oder Spitzmäuse und schon mit einigen wich­tigen Säugermerkmalen ausgestattet. So trugen sie bereits ein Fell, das sie gegen Kälte schützte und über das sie andererseits bei höheren Temperaturen Wärme abzuleiten vermochten. Eine andere wichtige Errungenschaft waren das vereinfachte Scharniergelenk zwischen Kiefer und Schädel sowie die vergrößerten Kieferschließmuskeln. Damit konnten sie kräftiger und präziser beißen und kauen als die Cynodonten, die nur einfach zubissen und schluckten. Auch die Zähne dieser Mammaliaformen hatten sich verändert: Insbesondere die Backenzähne wiesen Höcker auf, was die Effizienz des Kauens zusätzlich steigerte.

Hand in Hand damit erfolgte eine bahnbrechende Neuerung ihres Zahnwachstums, und das nicht nur bei den frühen Säugetierartigen von Grönland. Die Zähne der Cynodonten wuchsen kontinuierlich, fielen aus und wuchsen nach, und das lebenslang. Doch schon die frühen Mammaliaformen besaßen wie wir nur ein Milch- und ein Dauergebiss. Diese Anpassung hängt eng mit dem namensgebenden Merkmal der Säugetiere zusammen: der Ernährung der Jungen mit Muttermilch. Jungtiere, die noch keine oder nur Milchzähne haben, also noch nicht richtig fressen können, erhalten stattdessen aus speziellen Drüsen eine besonders gehaltvolle Nahrung. Es sieht so aus, als ob schon jene frühen Arten ihren Nachwuchs säugten. Evolutionär hatte das den gewaltigen Vorteil, dass die Kleinen rascher wuchsen und daher eher überlebten. Mit dem Säugen und dem schnellen Wachstum ging ein intensiverer Stoffwechsel einher. Gerade auch nachts konnten solche Tiere unter kälteren Bedingungen als ihre Vorfahren aktiv bleiben.

Bereits diese frühen Formen zeigten Ansätze weiterer Schlüsselmerkmale der Mammalia, darunter Anpassungen an eine gesteigerte Intelligenz und schärfere Sinne. In den letzten zehn Jahren haben Paläontologen computertomografische Aufnahmen der Fossilien studiert und dabei unter anderem Hirnvolumina und den Verlauf von Nervenbahnen visualisiert. Demnach hatten schon die frühen Säugerartigen vergleichsweise riesige Gehirne entwickelt – obwohl der Unterschied zu den modernen Säugern nochmals beträchtlich ist. Markant sind die vergrößerten Hirnbereiche für das Riechen und Hören. Auch die Areale für Berührungsreize von der Haut und den Haaren haben sich ausgedehnt. Und sogar der empfindliche Hörapparat im Innenohr erfuhr eine Leistungssteigerung: Fortan lag er in einer festen Knochenhöhle und war so von lauten Kaugeräuschen einigermaßen abgeschirmt.

Trotz solcher Vorteile hatten jene kleinen Arten in der Tierwelt der Obertrias nicht viel zu sagen. Vielmehr begannen damals die Dinosaurier und Krokodile, sich zur Herrschaft aufzuschwingen, denn sie entwickelten gigantische Arten, von denen einige an der Spitze der Nahrungsketten standen.

Die Protosäuger setzten dagegen von Anfang an auf Vielfalt. Das hatten Paläontologen ihnen bisher nicht zugetraut. Pamela Gill von der University of Bristol und ihre Mitarbeiter beschrieben 2014 recht unterschiedliche Ernährungsweisen, die schon bei den verschiedenen frühen Gruppen auftauchten. Die Forscher hatten Zähne der Fossilien mit Synchrotronstrahlen abgetastet – gewissermaßen geröntgt – und ihre Funktionsweise sowie Gebrauchsspuren mittels technischer Software modelliert. Zudem verglichen sie die Stärke der Kieferknochen. Demnach vermochten die Morganucodonten das harte Außenskelett großer Insekten, etwa Käfer, zu knacken. Dagegen fraßen die Kuehneotheriden wohl vorwiegend weichere Kost wie zarte Würmer oder kleine Schmetterlinge. Zur dritten Gruppe, den Haramiyiden, fand einer von uns (Luo) heraus, dass sie mit ihren ungewöhnlich beweglichen Kiefern von kleinen Pflanzen Stücke abschneiden und zermalmen konnten.

Lange hatte die Ansicht geherrscht, dass bei den Protosäugern während des größten Teils des Erdmittelalters, also im Trias, im Jura und in der Kreide, evolutionär nicht viel geschah. Die Experten hielten sie für recht unbedeutende, bodenlebende kleine Insektenfresser, die durch das Unterholz huschten. Die zahlreichen neuen Fossilfunde aus aller Welt ergeben nun ein völlig anderes Bild. Denn viel früher als bisher erwartet kristallisierte sich als ein evolutionäres Leitmotiv der Säugetiere heraus: Sie begegneten veränderten Bedingungen, indem sie unterschiedlichste Lebensweisen ausbildeten – Anpassung durch Hervorbringen von Vielfalt. Diese besondere Fähigkeit zeichnete sie also nicht erst nach dem Untergang der Dinosaurier aus, sondern bereits von Anfang an und auch während der langen Phase, als beide nebeneinander existierten. Vermutlich war hohe evolutionäre Beweglichkeit also seit jeher ein Schlüssel zum Erfolg der Säugetiere.

Dank ihres größeren Gehirns und erhöhten Stoffwechsels, der geschärften Sinne und eines gesteigerten motorischen Geschicks konnten die frühen Säugerartigen auch im Dunkeln und in kühlen Nächten aktiv sein. Möglicherweise überstanden sie dadurch die nächste große geologische Katastrophe, die von der Trias zum Jura überleitete. Denn vor rund 200 Millionen Jahren zerriss der Superkontinent Pangäa. An den größer werdenden Spalten zwischen den sich abzeichnenden neuen Kontinenten brachen Vulkane aus, deren Eruptionen die Atmosphäre vergifteten und Ökosysteme zusammenbrechen ließen. Offensichtlich fanden die Mammaliaformen in diesem Inferno Nischen zum Überleben, die vielen anderen Wirbeltieren versagt waren.

Auch etliche Dinosaurier kamen bei dem Massensterben am Ende der Trias davon. Sie blieben im Jura weiterhin vorherrschend. Die Säugetiere ihrerseits machten nach rund 30 Millionen Jahren, im mittleren Jura, einen Evolutionsschub durch, der wesentlich gewaltiger war als ihr erster in der Obertrias. Jetzt entstand plötzlich eine Anzahl ganz neuer Formen. Insbesondere reiche Fossilfunde aus China belegen diese regelrechte Explosion. Sie stammen aus der Tiaojishan-Formation im Nordosten des Landes. Unter den tausenden bestens erhaltenen Fossilien sind Insekten, Federn tragende Dinosaurier sowie mehr als zwei Dutzend Skelette von Säugetieren. Bei vielen von ihnen erkennt man sogar rundum einen Kranz feiner Haare. Diese Tiere lebten vor rund 160 Millionen Jahren in Seen und Wäldern, wo wiederholt Vulkane ausbrachen, deren Lava und Asche sie regelrecht einzementierten.

Verschiedene Forscherteams haben diese Fossilien untersucht, darunter das von Luo und eines von Jin Meng vom American Museum of Natural History in New York. Die Unterschiede im Körperbau zwischen den einzelnen Arten sind verblüffend groß. Sie müssen teils in völlig verschiedenen ökologischen Nischen gelebt haben.

Fossil des Säugerartigen <em>Agilodocodon scansorius</em>
© mit frdl. Gen. von Zhe-Xi Luo
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Ein besonders aufschlussreiches Fossil aus Chinas Tiaojishan-Formation: Vor 165 Millionen Jahren kletterte der frühe Säugerartige Agilodocodon scansorius in Bäumen, biss Löcher in die Rinde und leckte Harz und austretenden Saft, ähnlich wie heute einige kleine Affen. So früh hatten Forscher baumlebende Säuger nicht erwartet.

Zu den erstaunlichsten Mitgliedern dieser Tierwelt gehörte Castorocauda ("Biberschwanz"), ein später Vertreter der Stamm-Mammaliaformen. Mitsamt seinem langen, breiten und flachen Schwanz maß das Tier mehr als 40 Zentimeter. Zwischen den Fingern und den Zehen hatte es eine Schwimmhaut: das erste bisher bekannte schwimmende Säugetier. Eher wie ein Maulwurf lebte dagegen Docofossor. Dieses Tier hatte Schaufelhände mit Klauen und grub unterirdische Gänge. Die Fingerknochen waren wie bei den afrikanischen Goldmullen teilweise verwachsen.

Agilodocodon wiederum war ein wendiger Baumkletterer. Er durchbiss mit seinen spatenförmig vorstehenden Zähnen die Rinde von Bäumen und schleckte das Harz oder den austretenden Saft. Vielleicht am seltsamsten erscheint Volaticotherium, das an ein Gleithörnchen erinnert. Zwischen Armen und Beinen und zum Schwanz hin konnte es eine Haut spannen und so durch die Luft von Ast zu Ast gleiten.

Ein noch stärkerer Evolutionsschub im Jura und der Ursprung der echten Säugetiere

Unerwartet spezialisierte Säuger lebten damals keineswegs nur in China. Luo und John Wible vom Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh (Pennsylvania) beschrieben Fruitafossor, ein Fossil aus Colorado. Dieses sehr kleine Tier konnte vermutlich Termitenbauten aufgraben. Kurz gesagt haben die Mammalia, die im Jura neu auftraten, fast alle bedeutenden Lebensweisen hervorgebracht, die wir auch von heutigen kleinen Säugern kennen.

Im Mitteljura, der Phase von vor 174 bis vor 164 Millionen Jahren, schoss die Zahl ihrer Arten in die Höhe. Roger Close, der heute an der University of Birmingham arbeitet, hat ihre aus den Skelettmerkmalen hergeleiteten Abstammungsbeziehungen statistisch analysiert, was aufzeigte, wie rasch sich die anatomischen Veränderungen damals vollzogen. Demnach evolvierten die betreffenden Säuger im Jura wesentlich schneller als die Stamm-Mammaliaformen in der Trias, teilweise sogar doppelt so schnell.

Diese Zeit rasanten Wandels im Jura erlebte zugleich die Anfänge der echten Säugetiere und legte damit den Grundstein für den Stammbaum der heutigen Mammalia. Denn damals trennten sich zuerst die Äste der Kloakentiere und der Theria (nach griechisch Thär/Thärion für "wildes/behaartes Tier") voneinander. Die Theria wiederum verzweigten sich später in die so genannten Meta- und Eutheria. Zu Ersteren zählen die Beuteltiere, aus Letzteren gingen die Plazentatiere oder Plazentalier hervor. Entsprechend werden die Eier legenden Kloakentiere auch als Prototheria bezeichnet.

Viele Linien der hier beschriebenen diversen Säuger des Jura sind längst ausgestorben. Die meisten von ihnen haben im Stammbaum ihren Platz zwischen den Kloakentieren und den Theria. Dennoch lässt sich der Ursprung der heutigen Säugetiere erst anhand der Vertreter jener verschwundenen Zweige einigermaßen begreifen. Denn diese Arten und Formen ermöglichen Rückschlüsse auf Körperbau und Aussehen ihrer Vorfahren – und damit auch auf die Ahnen der höheren Mammalia.

Jene ausgestorbenen Gruppen gediehen im Jura und noch in der darauf folgenden Kreide – während die Vorfahren der heutigen Säuger bereits ihre eigenen Wege gingen. Diese alten Linien experimentierten vielfach mit den gleichen Ernährungs- und Fortbewegungsarten wie damals die Vorgänger der modernen Säuger. Auch innerhalb dieser Linien entstanden unabhängig voneinander viele ähnlich spezialisierte Formen und Lebensweisen. Wie konnte es dann sein, dass sie schließlich komplett untergingen und sich letztlich nur die Vorfahren der heutigen Säugetiere behaupteten?

Vor 145 Millionen Jahren, am Anfang der Kreide, hatten sich die wesentlichen Merkmale der modernen Säuger etabliert. Sie setzten weiterhin auf ein großes Gehirn und schnelles Wachstum. Hinzugekommen war eine Neuerung, die auf den ersten Blick geringfügig erscheinen mag: so genannte tribosphenische Backenzähne. Dabei passt ein Auswuchs des jeweils oberen Zahns in eine Einbuchtung des gegenüberstehenden unteren. Beim Zermahlen der Nahrung arbeiten sie zusammen wie Mörser und Pistill.

Solche Zähne waren besonders vielseitig und wandlungsfähig. Ihren Besitzern eröffnete das völlig neue Ernährungsmöglichkeiten. Die Theria begannen sich denn auch bald in diverse Richtungen auseinanderzuentwickeln und spalteten sich in die Vorläufer der Plazentalier und der Beuteltiere auf. Fossilien von ganz frühen, noch recht ursprünglich aussehenden Vertretern dieser beiden Linien kennen wir aus China. Vor deutlich mehr als 125 Millionen Jahren lebten sie am Waldboden sozusagen unter den Füßen von gefiederten Dinosauriern.

Obwohl diese Pioniere der Theria also auf jeden Fall bereits in der frühen Kreide lebten, ließ deren Blütezeit noch lange auf sich warten. Sie waren wenig zahlreich und selten größer als Rennmäuse. Während der ersten 30 Millionen Jahre der Kreide bestimmten dafür die etwas urtümlicheren Triconodonten und Symmetrodonten die Säugerszene, die an ihre Erfolge im Jura anknüpften. Zu ihnen zählen die größten Säugetiere des Erdmittelalters. So war Repenomamus mehr als einen Meter lang und wog 14 Kilogramm. Das ein wenig an einen Vielfraß (Bärenmarder) erinnernde Raubtier lebte in der Unterkreide in China und fraß sogar junge Dinosaurier, wie es versteinerter Mageninhalt verrät.

Ein Ereignis ganz anderer Art gab der Säugerevolution mitten in der Kreide eine völlig neue Wendung: Die bedecktsamigen Pflanzen waren entstanden – die Angiospermen, oft nicht ganz korrekt Blütenpflanzen genannt. Sie breiteten sich damals weltweit aus. Heute stellen sie einen Großteil unserer gewohnten Flora, der Sträucher und Bäume, "Blumen" und Gräser dar. Nicht erst wir ernähren uns von ihren Blüten und Früchten, Sprossen und Blättern. Sie boten den damaligen Säugetieren nie dagewesene Futterquellen, darunter nicht zuletzt eine Fülle angelockter Insekten. Die tribosphenischen Backenzähne der Theria, die sowohl schneiden wie mahlen konnten, eigneten sich bestens dafür, sich an die neue Nahrungspalette anzupassen, so dass diese Säugergruppe nun Aufschwung bekam. Unmodernere Tiere wie Repenomamus mit seinem altmodischen Gebiss konnten dem anscheinend nicht genug entgegensetzen. Nach dem Ende der Kreide waren sie verschwunden.

Doch die Theria bekamen im Erdmittelalter von zwei anderen Seiten Konkurrenz: von zwei primitiveren Säugergruppen, die ebenfalls komplexe Gebisse entwickelten, womit sie die neuen Pflanzen schneiden und zermahlen konnten.

Schon im Jura waren die Multituberculaten entstanden, die "Nager des Erdmittelalters". Mit den modernen Nagetieren sind sie nicht näher verwandt, hatten aber eine ähnliche ökologische Bedeutung. Mit ihren vorstehenden Vorderzähnen, ihrer Maus- bis Rattengröße und der Körperform erinnern sie etwas an moderne Nager, ernährten sich auch ähnlich wie sie. Dieser Zweig der Mammalia blühte in der späten Kreide auf, überschwemmte geradezu die nördlichen Kontinente und gilt mit seinen diversen Lebensformen als die erfolgreichste Säugergruppe jener Zeit. Das haben Gregory P. Wilson von der University of Washington in Seattle sowie David Grossnickle von der University of Chicago mit umfangreichen Statistiken aufgezeigt. Die Multituberculaten bildeten damals viele verschiedene und zunehmend größere Arten aus. Quasi angespornt durch die Ausbreitung der Bedecktsamer und deren stetig verfeinerte Anpassungen entwickelten sie immer ausgeklügeltere Backenzähne. Diese Gruppe starb offenbar erst vor rund 34 Millionen Jahren aus, also lange nach dem Ende der Dinosaurier.

Auf den südlichen Kontinenten konkurrierten in der späten Kreide anscheinend die Gondwanatheria mit den echten Theria. Über sie wissen Paläontologen noch sehr wenig. Jahrzehntelang war von ihnen hauptsächlich bekannt, dass sie – ähnlich wie Pferde und Kühe – Backenzähne mit hoher Krone besaßen, die sich lebenslang von unten nachschob. Demnach fraßen sie harte Pflanzenkost, was die Zähne stark abrieb. Den ersten Schädel fanden Forscher um David Krause von der Stony Brook University (US-Bundesstaat New York) 2014 in Madagaskar. Sie tauften das recht große Tier, das ganz am Ende der Kreide lebte und dessen Kopf dem von Bibern ähnelte, Vintana. Es könnte die kurz davor entstandenen ersten Gräser gefressen haben.

Die fast unverzügliche Ablösung der Dinosaurier nach deren 150 Millionen Jahre währender Herrschaft

Direkt vor dem dramatischen Ende der Kreide vor rund 66 Millionen Jahren ging es den Säugetieren im Ganzen ziemlich gut. Seit ihren Anfängen in der Trias vor mehr als 200 Millionen Jahren hatten sie einen langen Weg zurückgelegt und dabei diverse Nischen gefunden. Noch hielten sie sich lieber im Unterholz auf und fügten sich in Nahrungsnetze ein, an deren Spitze gigantische Raubsaurier standen, allen voran Tyrannosaurus rex. Aber sie hatten unter anderem die Theria – die Vorläufer der heutigen Säugetiere – mit vielen Insekten fressenden Arten hervorgebracht, und daneben sowohl die Multituberculaten als auch die Gondwanatheria, welche beide die damals modernsten Pflanzen zu verwerten verstanden und wichtige Glieder der Nahrungsnetze waren.

Als ein großer Asteroideneinschlag gewaltige Naturkatastrophen auslöste – was die Lebensbedingungen auf der Erde binnen Tagen und Wochen umstürzte und sich massiv auf das Weltklima auswirkte –, war der Untergang der Dinosaurier nach 150 Millionen Jahren Herrschaft besiegelt. Von ihnen überlebte nur eine kleine Gruppe, die der Vögel. Auch die Säugetiere traf es hart. Das belegt ein amerikanisches Forschungsprogramm, deren Mitarbeiter seit 50 Jahren in Montana akribisch Fossilien aus der betreffenden Zeit sammeln. Zunächst lief es unter William Clemens von der University of California in Berkeley; inzwischen leitet es Gregory Wilson aus Seattle.

Tatsächlich gingen viele der größeren Säugetiere gleichzeitig mit den Dinosauriern zu Grunde. Ebenso verschwanden Arten mit spezialisierter Ernährungsweise. Fast wären auch die Metatheria (die Beuteltiere und ihre Verwandten) ausgestorben, die in der Oberkreide gerade aufzublühen begonnen hatten.

Doch einige wenige von ihnen konnten überleben. Sonst gäbe es heute weder Kängurus noch Koalas. Zu den übrigen Säugern, die das Inferno überstanden, zählten einige der ersten Plazentatiere: also Eutheria, die ihre Jungen in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstand gebaren und bis dahin über eine gut ausgebildete Plazenta ernährten.

DNA-Stammbäumen zufolge war ein gemeinsamer Vorfahr der Plazentalier zwar schon in der Kreide entstanden. Doch ihre wichtigsten modernen Untergruppen, wie etwa Nagetiere oder Primaten, differenzierten sich erst später aus. Der Hintergrund für ihren plötzlichen Aufschwung erscheint offensichtlich: Als ihnen Tyrannosaurus und Co nicht mehr im Weg standen, hatten sie sozusagen freie Bahn und drangen nach dem bewährten evolutionären Muster der Mammalia binnen kurzer Zeit in alle möglichen Nischen vor.

Die Rasanz dieser Evolution – fast schon eine Revolution – zeigt sich nirgends deutlicher als an Fossilien der Nacimiento-Formation in New Mexico. Dies ist ein karges, wegen der unterschiedlichen Ablagerungen zartbunt gestreiftes Hügelland mit Schichtungen von den ersten Jahrmillionen direkt nach dem Dinosaurieruntergang. Einer von uns (Brusatte) hat in diesen "Badlands" an Feldforschungen teilgenommen, um im Einzelnen zu begreifen, was damals vor sich ging. Unter anderem wollte er genauer wissen, welche Säugetiere den Asteroideneinschlag überlebt hatten und mit welchen Ernährungs- und Verhaltensmustern sie die schwierigen Bedingungen danach durchstanden.

Sein Kollege Thomas E. Williamson vom New Mexico Museum of Natural History & Science erforscht jene Gesteinsformation seit mehr als 25 Jahren. Er hat dort tausende Fossilien gefunden, meist Kiefer und Zähne, und dank seines fotografischen Gedächtnisses hat er von fast jedem einzelnen Stück eine genaue Vorstellung! Es sieht so aus, als hätten die Plazentalier gewissermaßen nur auf einen zündenden Funken gewartet. Denn sie entfalteten sich nach geologischen Maßstäben fast augenblicklich: praktisch binnen Jahrtausenden. Schon 500 000 Jahre am Ende der Kreide hatten sie unzählige neue, völlig verschiedene Arten hervorgebracht, darunter spitzmausgroße Insektivoren, Fleischfresser mit Säbelzähnen und Pflanzenfresser, so groß wie Kühe. Das heißt: Als sich die Chance bot, übernahmen die Plazentatiere den Planeten unverzüglich.

Williamson barg in New Mexico auch ein Skelett von einem etwa welpengroßen Tier: Torrejonia. Betrachtet man sein graziles Skelett, die schlanken Gliedmaßen und die langen, dünnen Finger und Zehen, kann man sich gut vorstellen, wie dieses schlaksige Wesen in den Bäumen umhersprang und dabei um Zweige und Äste griff. Dies war einer der ersten Primaten – vor 63 Millionen Jahren!