Zufall oder nicht
Ist Evolution, wenn man grösser wird?

Forscher untersuchen «Cope's Regel»: Werden Tiere im Verlauf ihrer evolutionären Entwicklung tatsächlich immer grösser? Die Studie bringt spannende Ergebnisse.

Christoph Bopp
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Wurde die Grosse Mördermuschel (Tridacna maxima) so gross, weil sie einem Evolutionstrend folgte? (Dieses Tier ist tot, also nicht mehr gefährlich.)

Wurde die Grosse Mördermuschel (Tridacna maxima) so gross, weil sie einem Evolutionstrend folgte? (Dieses Tier ist tot, also nicht mehr gefährlich.)

imago/imagebroker

Wenn etwas stört an der schönen Evolutionstheorie, ist es das Wort «Zufall». Dass Gott das alles nicht mit einem Kraftakt in sieben Tagen hingekriegt hat, kann man mittlerweile hinnehmen. Aber der hartnäckige Kreationist kann sich nicht damit abfinden, dass – laut Darwin – der Zufall seine Hand im Spiel haben soll. Darwin hat verkündet: Die Evolution geschieht durch Mutation und Selektion und Mutationen entstehen zufällig. Die Selektion merzt dann die nicht brauchbaren Varianten aus. Die Bestangepassten übernehmen schliesslich das Feld.

Diese Vorstellung der Evolution, die «blind» herumtappt, leuchtet vielen nicht ein. Diese schöne, so wohlorganisierte Welt mit den vielen bunten Tieren und Pflanzen soll dem blinden Zufall zu verdanken sein? Da muss doch irgendein Gestaltungswille am Werk sein. Und wenn wir es nicht mehr mit «Gott» machen dürfen, nennen wir diesen Willen halt «Intelligent Design» und lassen ihn wirken.

Hat die Evolution eine Richtung?

Es gibt aber auch einigermassen kritische Zeitgenossen, die keine Zuflucht nehmen wollen zu solchen Konstruktionen, aber trotzdem froh wären, wenn sich irgendetwas wie «Gerichtetheit» in der Evolution zeigen würde. Und es sieht so aus, wie wenn tatsächlich ein solcher Trend sichtbar werden würde. Eine Gruppe von Forschern nahm sich das «Treatise on Invertebrate Paleontology» vor, ein Werk von 50 Bänden. Es enthält detaillierte Informationen zu allen Invertebraten (wirbellose Tiere), die ein fossiles Zeugnis hinterlassen haben. Das sind immerhin 17 208 Arten von Meerestieren. Schnecken, Stachelhäuter, Weichtiere, Armfüsser und Gliederfüsser – all die Tiere, die in den letzten 542 Millionen in den Meeren gewohnt haben.

Vom Pudel zum Pferd

Eine beeindruckende Datenbasis. Noel Heim, ein Postdoktorand aus der Forschgruppe, schätzt, dass darin fast 75 Prozent der fossilen (ausgestorbenen) Tiere und fast 60 Tiere aller Tierarten, die überhaupt je gelebt haben, enthalten sind. Die Forscher stellten sich die Aufgabe, «Cope’s Regel» zu überprüfen. Edward Cope, ein Paläontologe, hatte bereits im 19. Jahrhundert vermutet, dass die (Landsäuge-)Tiere im Verlauf ihrer evolutionären Entwicklung immer grösser würden. Das konnte an der fossilen Reihe der Pferde sehr schön gezeigt werden. Unser heutiges Pferd ist das grösste einer langen Reihe, die mit einem kleinem Zwergpferdchen gestartet war.

Urahne Hyracotherium war ein kleiner dackelgrosser Pudelartiger, der im Tertiär – nach dem grossen Sauriersterben – die Steppen unsicher machte. Am Schluss der Ahnenreihe steht Equus, die Gattung der modernen Pferde, in ihrer erhabenen Grösse. Dass auch diese schöne Aufstellung eine Illusion ist, übersieht man gern. Equus ist einfach übrig geblieben, viele andere Varianten sind ausgestorben.

Die Forschergruppe der Stanford University versuchte nun in ihrer Weichtiermasse ähnliche Reihen zu finden. «Cope’s Regel» konnte direkt nicht bestätigt werden. Im Durchschnitt wurden die Tiere in den letzten 542 Millionen Jahre aber 150 Mal grösser. Das sieht nach viel aus, aber wenn man bedenkt, von welcher Grössenordnung gestartet wurde, ist es zwar beeindruckend, aber Angst vor den Wirbellosen muss man trotzdem nicht haben.

Grösse hat evolutive Vorteile

Dieses Grösserwerden fand aber nicht in allen Abstammungslinien statt. Cope’s Regel ist also nicht universal. Korallen und Dinosaurier folgen ihr, Vögel und Insekten eher nicht. Aber einen anderen auffälligen Trend fand das Team doch: Arten, die grösser waren als ihre Konkurrenten und Nachbarn, entwickelten sich vielfältiger. «Das war definitiv etwas, das wir vorher nicht wussten», sagt Jonathan Payne von der Stanford School of Earth, Energy and Environmental Sciences. «Die Gründe dafür verstehen wir aber noch nicht ganz.» Vermutungen gehen dahin, dass mit einer grösseren Körpergrösse evolutive Vorteile verbunden sind: Zum Beispiele können sich grössere Tiere schneller bewegen, sie können tiefer graben oder grössere Beute packen.

Die These wurde dann mittels Computersimulationen getestet. Man startete mit kleineren Arten in allen Stämmen und verfolgte dann, wie sich die neuen Arten bewährten und ob die Körpergrösse den Selektionserfolg begünstigte oder nicht. Die Frage war, ob die Körpergrösse nicht einfach ein zufälliges Nebenprodukt der Evolution ist oder ob sie effektiv auf einen Treiber zurückgeführt werden kann. Es zeigte sich, dass ein neutrales Szenario, in dem die Körpergrösse zufällig verändert wurde, ohne das Überleben zu beeinflussen, den gefundenen Trend nicht bestätigen konnte. «Offenbar muss es einen aktiven evolutionären Prozess geben, der grössere Tiere bevorzugt», sagt Noel Heim.

Grösse der Saurier wars nicht

Der Volksmund meint ja, dass die Dinosaurier ausgestorben sind, weil sie zu gross und zu unbeweglich geworden sind. Obwohl die Saurier «Cope’s Regel» einigermassen folgen, die einzelnen Arten also immer grösser wurden, liegt der Volksmund falsch. Die Saurier waren sehr gut angepasste, evolutiv äusserst erfolgreiche Tiere (auch die grossen!), aber dem Beschuss aus dem All nicht gewachsen. Auch der Mensch wurde ja im Lauf seiner Entwicklung immer grösser (aber hier sieht es eher nach dem Pferdemuster aus, es gab auch kleinere, die lange überlebt haben), also muss er sich wirklich davor in Acht nehmen, dass ihm der Himmel nicht auf den Kopf fällt.

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