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Evolution von Ökosystemen: Hungriges Rindvieh verhalf Savannen zum Erfolg

Vor knapp 20 Millionen Jahren entstanden plötzlich überall Savannen. Wer war schuld - Waldbrände, das Klima oder vielleicht ein ganz neuer Typus hungriger Tiere?
Eine ängstlich schauende Zwergantilope verharrt vor einem DornengestrüppLaden...

Im langen Miozän – der erdgeschichtlichen Periode vor rund 23 bis 5 Millionen Jahren – entstanden weltweit Tierfamilien, Pflanzen und Ökosysteme, die bis in die Jetztzeit blühen und gedeihen. Nach und nach betraten damals etwa die Ahnen der Pferde, Hirsche und Kamele, Wölfe und Katzen die Bühne und begannen, immer mehr den heute lebenden Arten zu ähneln. Eine der umfassendsten Veränderungen betraf allerdings weite Teile Afrikas: Hier wurden ältere Tier- und Pflanzenarten mehr und mehr vom Ökosystem der Savanne mit seinen typischen Spezies verdrängt. Für den Erfolg dieser Savannen im Evolutionswettstreit gibt es einige Gründe. Ein besonders wichtiger aber ist bislang unterschätzt worden, meinen Wissenschaftler um Tristan Charles-Dominique von der University of Cape Town: der Hunger der damals gerade erst entstehenden Rindviecher.

Traditionell erklärten Forscher den Aufstieg der Savannen im Miozän zunächst mit einem weltweit immer heißeren, trockeneren Klima, denn hier haben vor allem in den Tropen so genannte C4-Pflanzen, zu denen eben viele Gräser gehören, einen Startvorteil. Unter solchen Bedingungen nehmen Pflanzen – ein Nebeneffekt eines stärkeren Verdunstungsschutzes – über ihre Spaltöffnungen weniger Kohlendioxid auf. Der Fotosyntheseapparat der C4-Pflanzen kommt mit dieser geringeren Kohlendioxidversorgung besser klar als die entwicklungsgeschichtlich älteren C3-Pflanzen, die allmählich zurückgedrängt werden.

Diese in sich stimmige Theorie hat allerdings einen Haken: Messungen belegen, dass die CO2-Werte im Miozän weltweit erst deutlich gesunken waren, als sich die Savannen-Graslandschaften schon längst durchgesetzt hatten. Zudem verdrängten Savannen auch in feuchten und kühleren Regionen außerhalb der Tropen die alte Baum- und Strauchlandschaft. Eine zusätzliche Ursache vermuten Forscher in den im Miozän immer stärker und häufiger wütenden Waldbränden, die größere, langsam hochwachsende Hölzer vernichtete und grasbestandene, offene Savannen begünstigte. Charles-Dominique und sein Team favorisieren nun aber eine andere Theorie: Sie vermuten, dass die gerade entstehenden Vertreter der Boviden, also der Rinderartigen, die Ökosysteme durch wiederholten Kahlfraß umzugestalten begannen. Für Savannen war die frühe Rinderverwandtschaft dabei kein Problem, weil hier immer wieder rasch Gras über der abgefressenen Stelle wächst – anders als bei den auf das Angeknabbertwerden unvorbereiteten Busch- und Strauchlandschaften früherer Zeiten.

Auch diese Theorie war einleuchtend, bislang aber unbewiesen. Die Forscher aus Südafrika glauben nun aber wertvolle Indizien aufgedeckt zu haben. Sie suchten dafür nach anatomischen Veränderungen, die sich in den größeren Pflanzen erst als Reaktion auf den zunehmenden Fraßdruck der Boviden entwickelt haben, den Dornen. Tatsächlich zeigen die Untersuchungen der südafrikanischen Ökologen, dass weltweit nach dem Aufkommen der Boviden vor 18 Millionen Jahren plötzlich – vor rund 16 Millionen Jahren – gleich 55 Linien von nicht näher verwandten Pflanzen erstmals Dornen oder Stacheln gebildet hatten. Erst der ungemeine Erfolg von modernen Weidegängern – vom Vorfahr der Rinder über die Ahnen der Antilopen, Ziegen und Hirsche – formten demnach offensichtlich Landschaft und Pflanzenwelt direkter als Feuer und Klima, konstatieren die Forscher. Es gab offenbar ein kritisches Zeitfenster konkurrenzlos blühender Savannen, in dem die alte Vegetation noch von Dornen ungeschützt von den neuen Boviden gefressen und gleichzeitig von modernen Gräsern überwuchert wurde. Erst mit neuen Verteidigungsmechanismen wie Dornen waren die älteren Pflanzen dann wieder konkurrenzfähig.

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