Nach dem Aussterben der Dinosaurier in neu eröffnete Nischen: von kleinen, beilaehnlichen Wesen bis zu großen Säugetieren
Eine neue Ära nach den Dinosauriern
Vor 66 Millionen Jahren zerstörte das K–Pg-Massensterben die nicht-vogelartigen Dinosaurier sowie Meeresreptilien wie Mosasaurier und viele andere Gruppen. Obwohl das Aussterben großer Landwirbeltiere eine Katastrophe für mesozoische Ökosysteme war, befreite es eine ökologische "Nische", die zuvor von Säugetieren – lange von Dinosauriern unterdrückt – schnell besetzt werden konnte. Im späteren Paläozän, Eozän und darüber hinaus entwickelten sich diese kleinen, separierten Tiere zu einer Vielzahl von Formen: von riesigen Pflanzenfressern (Huftieren) über Spitzenprädatoren (Creodonten, später echte Raubtiere) bis hin zu Meeressäugern und fliegenden Fledermäusen. Die heutigen Säugetiere sind das Erbe dieser außergewöhnlichen postkreidezeitlichen Radiation, die Erfolg durch Anpassung und Innovation zeigt.
2. Wurzeln der mesozoischen Säugetiere
2.1 Frühe Säugetiere: klein und oft nachtaktiv
Säugetiere entstanden ähnlich oder etwas früher als Dinosaurier im späten Trias (~vor 225+ Mio. Jahren). Ihre Vorfahren waren Synapsiden (manchmal als "säugetierähnliche Reptilien" bezeichnet), und frühe echte Säugetiere waren klein, mit fortschrittlicher Kiefer- und Gehörknöchelchenstruktur, Fell zur Wärmeerhaltung und Laktation. Zum Beispiel:
- Morganucodon (~205–210 Mio. Jahre): Basaler Mammaliaform, kleiner Insektenfresser.
- Multituberkulaten: Eine im Mesozoikum sehr erfolgreiche Gruppe, oft mit Nagetieren hinsichtlich ökomorphologischer Nischen verglichen.
Solche Tiere koexistierten mit Dinosauriern über mehr als 100 Mio. Jahre, meist in weniger bedeutenden nächtlichen oder insektenfressenden Nischen, vermutlich um direkte Konkurrenz mit großen tagaktiven Reptilien zu vermeiden.
2.2 Einschränkungen im Mesozoikum
Größere Körpergrößen und breitere diurnale Aktivitätsbereiche wurden durch die Dominanz der Dinosaurier stark eingeschränkt. Viele Säugetiere blieben klein (von Spitzmaus- bis Katzengröße). Fossilienfunde bestätigen dies, größere mesozoische Säugetiere sind äußerst selten. Es gibt Ausnahmen (Repenomamus – ein Kreide-Säugetier, das Dinosaurierjunge fraß), aber sie sind selten.
3. K–Pg-Aussterben: Eine neue Chance eröffnet sich
3.1 Katastrophale Ereignisse
Vor 66 Mio. JahrenChicxulub-Asteroideneinschlag und möglicherweise verstärkte Deccan-Trapp-Ausbrüche in Indien globale Erschütterungen: den "Impakt-Winter", weltweite Brände, sauren Regen u.v.m. Nicht-vogelartige Dinosaurier, Pterosaurier, große Meeresreptilien und viele wirbellose Gruppen starben aus. Kleinere, anpassungsfähige Organismen – Vögel, kleine Reptilien, Amphibien und Säugetiere – hatten nach der Katastrophe bessere Überlebenschancen. Anfangs war die Welt ressourcenarm, daher wurde Anpassung entscheidend.
3.2 Überlebende Säugetiere
Die überlebenden Säugetiere zeichneten sich wahrscheinlich aus durch:
- Kleiner Körper: Geringerer absoluter Nahrungsbedarf.
- Flexible Ernährung: Insektenfresser oder Allesfresser konnten vorübergehende Ressourcen nutzen.
- Sichere Versteckgewohnheiten: Höhlen- oder Nestbau schützte vor extremen Umweltbedingungen.
Nachdem der stärkste Klimastress nachgelassen hatte, öffnete sich für diese überlebenden Linien eine Welt ohne große Konkurrenten – ideal für eine schnelle Radiation.
4. Frühes Paläozän: Säugetierradiation
4.1 Paläozäne „Explosion“
Paläozän (66–56 Mio. Jahre) erlebte einen deutlichen Sprung in Größe, Vielfalt und Häufigkeit der Säugetiere:
- Multituberkulaten florierten weiterhin als nagetierähnliche Pflanzenfresser/Allesfresser.
- Neue Linien von Plazentatieren und Beuteltieren breiteten sich aus und umfassten spezialisierte Fruchtfresser, Räuber und Insektenfresser.
- Kondylarthen (archaische Huftiere) entstanden und entwickelten sich später zu den heutigen Huftieren.
- Cimolestiden oder „paläozäne Räuber“ besetzten Nischen kleiner Raubtiere.
Ohne Dinosaurier etablierten sich Säugetiere in freien Nischen: als mittelgroße bis große Pflanzenfresser, Räuber, Kletterer oder fliegende Formen. Fossilfundstellen wie das Bigorno-Becken in Nordamerika zeigen eine Fülle von Überresten früher paläozäner Säugetiere, die Übergangsekosysteme nach dem Aussterben widerspiegeln [1], [2].
4.2 Klima und Vegetation
Das warme Klima des Paläozäns mit sich erneuernden Wäldern anstelle der zerstörten mesozoischen Flora bot viele Nahrungsquellen. Angiospermen (Blütenpflanzen), die sich bereits in der späten Kreidezeit ausbreiteten, lieferten Früchte und Samen für neue Säugetierdiäten. Gleichzeitig erholten sich auch Insekten, was das Aufblühen der Insektenfresser unterstützte. So entstanden immer komplexere Säugetiergemeinschaften.
5. Eozän und weitere Vielfalt
5.1 „Zweite“ Phase der Säugetierevolution
Eozän (~56–34 Mio. Jahre) spezialisierten sich die Säugetiere noch weiter:
- Huftiere (Ungulaten): sie spalteten sich in Artiodactyla (paarhufige Huftiere) und Perissodactyla (unpaarhufige Huftiere) auf.
- Primaten entwickelten sich weiter mit an das Leben in Bäumen angepassten Merkmalen (Adapiformes, Omomyidae).
- Frühe räuberische Säugetiere (Miaciden) und andere Raubtierlinien begannen, ältere paläozäne Raubtiergruppen (z. B. Kreadonen) zu verändern oder zu verdrängen.
In vielen Linien wuchs die Körpergröße. Einige Vorfahren der Wale (Pakicetidae) wechselten zu Beginn des Eozäns vom Land ins Wasser und wurden schließlich vollständig marine Cetaceen. Die ökologischen Nischen wurden immer komplexer und ähnelten vielen heutigen Säugetiergruppen.
5.2 PETM (Paläozän–Eozän-Thermales Maximum)
PETM (~56 Mio. Jahre) – eine kurzzeitige rasche Erwärmung, die wahrscheinlich Migrationen und evolutionäre Veränderungen bei Säugetieren verursachte. Viele Linien erscheinen wohl in den Fossilienaufzeichnungen der Nordhalbkugel, eingewandert aus südlicheren Regionen. Die Plastizität der Säugetiere – verstärkt durch Endothermie – ermöglichte ihnen eine bessere Anpassung an solche Klimaschwankungen, die andere Gruppen möglicherweise nicht überstanden hätten.
6. Innovationen der Anpassung und freigewordene Nischen
6.1 Sprung in der Körpergröße
Eine der auffälligsten Eigenschaften der postkreidezeitlichen Säugetiere war die schnelle Veränderung der Körpergröße. Bis zum mittleren Eozän erreichten bestimmte Pflanzenfresser (z. B. Brontotherien oder große Perissodactyla) die Größe kleinerer Dinosaurier. Das Phänomen der "Cope-Regel", dass die Evolution dazu neigt, die durchschnittliche Größe zu erhöhen, erklärt teilweise, wie mit dem Aussterben der Dinosaurier freie ökologische Nischen für große Säugetiere entstanden.
6.2 Komplexe soziale / Verhaltensstrategien
Säugetiere entwickelten fortschrittliche elterliche Fürsorge, mögliche soziale Gruppen und verschiedene Ernährungsspezialisierungen. Endothermie erlaubte Aktivität bei Nacht oder in kühleren Umgebungen. Einige Linien (z. B. Nagetiere) passten sich hervorragend an – schnelle Vermehrung, flexible Diäten, die Nischen kleiner Dinosaurier oder großer Reptilien ersetzten.
6.3 Der Aufstieg in Luft und Wasser
Fledermäuse (Ordnung Chiroptera) entwickelten echten Flug – eine Funktion, die zuvor von Pterosauriern ausgeübt wurde. Gleichzeitig wanderten neue Familien von Meeressäugern (Wale, Sirenen) vom Land ins Meer über und ersetzten mesozoische Meeresreptiliennischen als große Ozeanräuber / Fresser. In jedem Bereich – Luft, Land, Meer – besetzten Säugetiere feste Positionen, nicht mehr von Dinosauriern oder Meeresreptilien verdrängt.
7. Die wichtigsten Linien nach K–Pg
7.1 Ordnungen der Plazentatiere
Die heutigen Ordnungen der Plazentatiere (Primaten, Raubtiere, Paarhufer, Nagetiere usw.) stammen aus den Expansionen des Paläozän–Eozän. Phylogenomische Studien zeigen, dass sich die Hauptzweige an oder nach der K–Pg-Grenze trennten, obwohl das genaue Datum diskutiert wird. Einige Linien begannen sich vielleicht schon in der späten Kreidezeit zu differenzieren, aber sie zerstreuten sich wirklich erst nach dem Aussterben [3], [4].
7.2 Beuteltiere
Beuteltiere florierten im frühen Känozoikum besonders in Südamerika und Australien – auf diesen isolierten Kontinenten. Ihre Verbreitung in Nordamerika war historisch bis zu späteren Migrationen begrenzt. Das K–Pg-Ereignis war möglicherweise ein "Krankheits"-ausgleichender Faktor, der den Beuteltieren vorübergehend Ausbreitung erlaubte, bevor die Plazentatiere in den meisten Gebieten die Oberhand gewannen.
7.3 Der Untergang der Multituberkulaten
Multituberkulaten – erfolgreiche "Nagetier-" Mesozän-Säugetiere – überlebten bis ins Paläozän, verschwanden aber allmählich, da sie von den echten Nagetieren (im Eozän erschienen) und anderen entwickelten Plazentatieren verdrängt wurden. Dies zeigt, dass einige mesozoische überlebende Gruppen schließlich neuen Kladen Platz machten, die nach dem Wettbewerbssieg entstanden sind.
8. Fossile Daten und Quellen
8.1 Wichtige paläozäne Fundstellen
Regionen wie das Williston-Becken, das San-Juan-Becken und das Pariser Becken besitzen viele paläozäne Säugetierfossilien. Jede Spur offenbart die Wiederherstellung der Ökosysteme nach der K–Pg-Krise mit Zwischenformen, die mesozoische Überreste und modernere Ordnungen verbinden. Feine Schädel- und Zahnmerkmale zeigen, wie sich die Ernährung schnell aufteilte – einige passten sich an harte Pflanzenkost an, andere an Fleischfresser- oder Allesfresserdiäten.
8.2 Eozäne "Lagerstätten"
Messel (Deutschland), Green River (Wyoming, USA) und Fayum (Ägypten) sind Fundstellen aus dem Eozän, die außergewöhnlich gut erhaltene Säugetierfossilien (manchmal auch Fell- und Mageninhaltsreste) bewahren. Sie belegen Beispiele früher Pferde, Primaten, Fledermäuse, Übergangsformen der Wale und deren üppige Ökosysteme.
8.3 Molekulare Phylogenetik
Neben Fossilien helfen molekulare Uhren, basierend auf der DNA heutiger Säugetiere, die Abzweigungsdaten zu bestimmen. Obwohl die Zeitachsen von Fossilien- und molekularen Studien manchmal nicht übereinstimmen, zeigen beide, dass die große Welle der Säugetierdiversität nach der K–Pg-Grenze stattfand, als diese Linien durch das Ende der Kreidewelt-Beschränkungen "befreit" wurden.
9. Warum stiegen die Säugetiere auf?
9.1 Ökologische und biologische Faktoren
- Kleine, omnivore oder insektenfressende Existenz: Überlebte das K–Pg-Kataklysmus besser als große spezialisierte Arten.
- Endothermie und Fell: Ermöglichten die Wärmeregulierung selbst bei "nuklearem Winter".
- Fortpflanzungsstrategien: Längere elterliche Fürsorge, Laktation, möglicherweise schnellere Generationswechsel, förderlich für Anpassung.
Diese Merkmale verschafften den Säugetieren nach dem K–Pg-Ereignis Vorteile, die es ihnen ermöglichten, schnell freie Nischen zu besetzen, als sich die Welt stabilisierte.
9.2 Morphologische Plastizität
Säugetiere zeichnen sich durch flexible Körperformen aus: aufrechte Haltung, ein Zahnsystem aus verschiedenen Zahnarten (Backenzähne, Eckzähne, Schneidezähne) und angepasste Gliedmaßenarten. Ohne die Dinosaurier als große Pflanzenfresser/Raubtiere konnten sie ungehindert neue morphologische Grenzen erobern – von großen Pflanzenfressern bis zu Spitzenprädatoren, kletternden Fledertieren oder Wasserspezialisten.
10. Bedeutung für die Geschichte des Lebens auf der Erde
10.1 Grundlage der heutigen Faunen
Der Aufstieg der Säugetiere im Paläogen legte die Grundlage für die heutigen terrestrischen Ökosysteme – Primaten entwickelten schließlich Affen und Menschen, Raubtiere – Katzen und Hunde, Artiodactyla – Rinder und Hirsche usw. Marine Säugetiere besetzten die Nischen der mesozoischen Meeresreptilien, es entwickelten sich Wale, Robben und Ähnliches. Im Wesentlichen führte das Ende der Dinosaurier zu der uns bekannten von Säugetieren dominierten Welt.
10.2 Muster nach dem Aussterben
Wenn wir beobachten, wie Säugetiere nach dem K–Pg aufwuchsen, erkennen wir ein allgemeines Muster, bei dem das Leben nach Massenaussterben wieder auflebt. Überlebende Opportunisten entwickeln sich zu verschiedenen morphologischen „Experimenten“. Nach Millionen von Jahren formen sich diese Linien zu neuen stabilen Ökosystemen. Ohne den kosmischen Einschlag würden große Dinosaurier vielleicht immer noch herrschen und die Entwicklung der Säugetiere dauerhaft einschränken.
10.3 Lektionen für die heutige biologische Vielfalt
Angesichts des sich wandelnden Erdklimas und der Ökosysteme unter dem Einfluss menschlicher Aktivitäten betont das K–Pg-Aussterben, wie wichtig plötzliche Umbrüche, Klimastress und Anpassungsfähigkeit bestimmter Gruppen sind. Säugetiere konnten sich in der neuen Umgebung nur etablieren, weil das Aussterben große Konkurrenten entfernte. Die gegenwärtige ökologische Krise könnte ebenfalls „Chancen“ für unerwartete Gewinner (invasive oder opportunistische Arten) bieten, während spezialisierte Arten verschwinden. Die Untersuchung der Erholung nach dem Aussterben zeigt, wie schnell sich die Biodiversität neu ordnen kann – und wie überraschend die Folgen sein können.
Fazit
Der Aufstieg der Säugetiere nach dem K–Pg-Aussterben ist einer der bedeutendsten Umbrüche in der Erdgeschichte. Säugetiere, lange im Schatten der Dinosaurier, nutzten die Gelegenheit, freie Nischen zu besetzen, und entwickelten in relativ kurzer Zeit Formen, die von der Größe einer Spitzmaus bis zu riesigen Nashörnern reichten. In späteren Perioden differenzierten sie sich weiter in Primaten, Raubtiere, Huftiere, Fledermäuse, Meeressäuger und so weiter, und schufen so die heutige Welt der Säugetiere.
Obwohl Dinosaurier ikonische Symbole der Vorgeschichte bleiben, schuf ihr Aussterben die Voraussetzungen für unseren – der Säugetiere – Erfolg und verdeutlicht ein Paradoxon: dass ein tragisches Aussterben eine neue Welle von Innovationen anregen kann. Durch Fossilienaufzeichnungen, morphologische Veränderungen und molekulare Daten entfalten Paläontologen eine dynamische Geschichte darüber, wie winzige, oft nachtaktive mesozoische Säugetiere zu den Schöpfern der neuen kenozoischen Welt wurden – und zeigen, wie große Umbrüche die evolutionäre Landschaft umgestalten und Türen zu unerwarteten Erfolgen öffnen können.
Nuorodos ir tolesnis skaitymas
- Alroy, J. (1999). „Das Fossilbericht der nordamerikanischen Säugetiere: Belege für eine paläozäne evolutionäre Strahlung.“ Systematic Biology, 48, 107–118.
- Rose, K. D. (2006). Der Beginn des Zeitalters der Säugetiere. Johns Hopkins University Press.
- O’Leary, M. A., et al. (2013). „Der plazentale Säugetiervorfahr und die post-K-Pg-Strahlung der Plazentatiere.“ Science, 339, 662–667.
- Beck, R. M. D., & Lee, M. S. Y. (2014). „Uralte Daten oder beschleunigte Raten? Morphologische Uhren und das Alter der Plazentatiere.“ Proceedings of the Royal Society B, 281, 20141278.