Klimaerwärmung ließ die ersten Pferde auf Katzengröße schrumpfen

Gainesville (USA) - Die ersten Pferde passten ihre Körpergröße dem Klima an: Als die Temperaturen vor etwa 56 Millionen stark anstiegen, wurden sie zunehmend kleiner. Mit dem späteren Absinken der Temperaturen wurden sie dann aber größer als je zuvor. Das zeigen Analysen an den Zähnen früher Pferde, die US-amerikanische Paläontologen im Fachblatt „Science“ präsentieren. Dass Tiere tendenziell in kälterer Umgebung größer und in wärmerer kleiner sind, ist wohl bekannt und wird durch die sogenannte Bergmannsche Regel beschrieben. Der genaue Hintergrund dieses Phänomens konnte bislang aber nicht abschließend geklärt werden. Auch nicht, ob möglicherweise andere Faktoren außer der Temperatur – etwa die zur Verfügung stehenden Futtermengen – eine Rolle dabei spielen könnten. Mit ihrer Untersuchung der frühen Evolution der Pferde dokumentieren die Forscher nun einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Temperatur und Körpergröße bei Säugetieren. So konnten sie etwa das Nahrungsangebot als möglichen Einfluss ausschließen. Denn die Zahnanalysen deuten darauf hin, dass es in der wärmeren Periode reichlich Pflanzen und damit ausreichend Futter gab.

„Pferde fingen klein an, etwa mit der Größe eines kleinen Hundes wie ein Zwergschnauzer“, erläutert Jonathan Bloch vom Florida Museum of Natural History, einer der Autoren. „Was überraschend ist: Nachdem sie zum ersten Mal auftauchten, wurden sie zunächst noch kleiner und dann drastisch größer, und das korrespondiert exakt mit dem Ereignis der globalen Erwärmung, der eine Abkühlung folgte.“ Es sei klar gewesen, dass Säugetiere während dieser Wärmeperiode klein waren und dass es warm war. Aber man hätte nicht nachvollziehen können, dass Temperaturen im Speziellen die Evolution der Körpergröße vorantrieben.

Die Forscher hatten die Größe diverser fossiler Pferdezähne aus Nordamerika sowie deren chemische Zusammensetzung analysiert. Erstere lässt Rückschlüsse auf die körperlichen Ausmaße der Tiere zu. Letztere kann Aufschluss geben über die vorherrschenden Umweltbedingungen während des Wachstums der Zähne. Das Alter der Überreste überspannte einen Zeitraum, der auch das sogenannte Paläozän/Eozän-Temperaturmaximum (PETM) vor etwa 55 Millionen Jahren umfasste. Diese Periode dauerte etwa 175.000 Jahre an und zeichnet sich durch eine – für geologische Zeiträume kurzfristige – globale Klimaerwärmung aus.

Die Untersuchungen ergaben einen klaren zeitlichen Zusammenhang zwischen Körpergröße und Temperatur: Hatten die frühesten Pferde ohnehin nur ein geschätztes Körpergewicht von zirka 5,6 Kilogramm, schrumpften sie mit der Klimaerwärmung des PETMs innerhalb von 130.000 Jahren noch um ungefähr 30 Prozent. Die Pferde dieser Zeit waren damit so klein wie eine zierliche Hauskatze. Mit dem Abkühlen des Klimas gegen Ende der Wärmeperiode aber wuchsen sie über einen Zeitraum von rund 45.000 Jahren rapide und erreichten ein Gewicht von rund sieben Kilogramm. Heutige Pferde bringen übrigens mehrere hundert Kilogramm auf die Waage.

Die Analyse der chemischen Zusammensetzung der Zähne gibt zudem Hinweise darauf, dass das Nahrungsangebot keine beschränkende Rolle einnahm. Sie legt nahe, dass es auch feuchter wurde, als das Klima wärmer und die Pferde kleiner wurden. In feuchterer Umgebung aber sollte es reichlich Pflanzen als Futter für die Pflanzenfresser gegeben haben. Daraus folgern die Paläontologen, dass der treibende Faktor der Größenveränderung tatsächlich in der Temperatur liegt.