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Defensive Stacheln bei Tenrecs könnten sich nachteilig auf die Gehirngröße auswirken

Vor mindestens 29 Millionen Jahren schwebte ein kleines, spitzmausartiges Säugetier auf einem Vegetationshaufen oder vielleicht einem hohlen Baumstamm über den Kanal von Mosambik und landete auf der Insel Madagaskar. Ob dieser Castaway eine schwangere Frau oder eine kleine Population von Erwachsenen war, bleibt ein Rätsel. Alles, was wir wissen, ist, dass dieser oder die unwahrscheinlichen Reisenden überleben, sich vermehren und sich in Dutzende verschiedener Arten verwandeln, die jeweils an das Leben in einem anderen Lebensraum auf der Insel angepasst sind.

Heute nennen wir diese Kreaturen Tenrecs, und Wissenschaftler erkennen 37 lebende Arten der winzigen Gestaltwandler.

Einige, wie der kleinere Tenrec mit langem Schwanz, haben Greifschwänze entwickelt, mit denen sie sich an Sträuchern und Ästen festhalten können. Andere, wie der web-footed tenrec, tragen Anpassungen für das Leben im Wasser bei und jagen Krebstiere und Insektenlarven unter Wasser. Tenrecs haben sogar den Untergrund erobert, wie der maulwurfartige Reis tenrec, der mit kräftigen Grabklauen und wulstigen kleinen Augen ausgestattet ist, um den Boden besser draußen zu halten.

Der vielleicht bekannteste Zweig des zehnjährigen Stammbaums gehört zu fünf Arten, die Igel ähneln. Jedes hat spezielle Haare, die sich im Laufe der Zeit zu Wirbelsäulen gegen Raubtiere entwickelt haben.

Diese Abwehrmaßnahmen sind möglicherweise mit Kosten verbunden. Eine kürzlich im Journal of Mammalogy veröffentlichte Studie fand Hinweise darauf, dass sich diese extremen, stacheligen Anpassungen zusammen mit einer Abnahme der Gehirnleistung entwickelt haben könnten.

Es gibt mehr als eine Möglichkeit, einen stacheligen Tenrec herzustellen. Während zwei der Arten - Echinops telfairi und Setifer setosus - kurze, dicke und steife Dornen haben, die denen eines Igels am ähnlichsten sind, haben andere längere, biegsame Federkielen, die mit borstigem Fell gemischt sind.

Ted Stankowich, ein Evolutions-Verhaltensökologe an der California State University in Long Beach, hat seinen Lebensunterhalt damit verdient, die Art und Weise zu untersuchen, wie sich Waffen und Warnungen bei Säugetieren entwickeln. Von Stinktierstreifen und Duftdrüsen bis hin zu Muntjac-Stoßzähnen und Gürteltierpanzern wollen Stankowich und sein Labor wissen, wie und warum sich solche Abwehrkräfte bilden und was mit anderen Körperteilen eines Tieres geschieht, wenn sie dies tun.

Kleiner Igel Tenrec Der kleinere Igel Tenrec ( Echinops telfairi ) hat einen mit scharfen Stacheln bedeckten Rücken. (Tollkühn / ullstein bild via Getty Images)

Immerhin kommen 32 Tenrec-Arten ohne Federkiel aus. Also, was war es vor Millionen von Jahren mit dem Leben, das diese fünf anderen Arten dazu gebracht hat, ihre evolutionären Probleme zu lösen? Und welchen Preis mussten die Tiere für ihre natürlichen Abwehrkräfte zahlen?

"Der Gedanke ist, dass dies teure Dinge zu bauen sind", sagt Stankowich. "Es braucht viel Energie, um einen großen Rüstungsanzug zu bauen und herumzutragen, und dafür muss man auf irgendeine Weise bezahlen."

Hirngewebe sei auch energetisch sehr kostspielig, sagt Stankowich. Im Jahr 2017 entdeckte sein Labor, dass unter 647 Säugetierarten auch die Tiere, die eine Art Spezialverteidigung entwickelten, seien es Rüstungen, Stacheln oder chemische Waffen, zu einem Verlust der Gehirnmasse neigten. Und während die Größe des Gehirns einer Spezies von vielen Faktoren bestimmt wird, lässt die Korrelation zwischen der Entwicklung von Abwehrwaffen und der Verringerung der Gehirngröße darauf schließen, dass die beiden verwandt sind.

Die meisten Säugetiere mit Rüstungen, Federkielen und Ähnlichem sind etwas größer als Tenrecs, die unter den größten Arten ein Durchschnittsgewicht von weniger als zwei Pfund haben. Um herauszufinden, ob sich der Trend zur Verringerung der Gehirngröße in winzigen Tenrecs fortsetzt, verwendeten Stankowich und ein ehemaliger Student, Colin Stensrud, Studienhäute aus Museen sowie naturkundliche Daten der Internationalen Union für Naturschutz.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Tenrecs mit der Entwicklung größerer Körpergrößen und dem Umzug in offenere Lebensräume mit größerer Wahrscheinlichkeit Stacheln bilden. Die Tiere haben vielleicht begonnen, sich in offene Felder und Wälder zu wagen, um sich an solchen Orten von der Fülle der Insekten zu ernähren, aber dabei sind sie selbst in Gefahr. Raubtiere wie Vögel, Schlangen und Fossas - ein katzenartiger Mungo-Cousin aus Madagaskar - jagen alle Tenrecs.

Das intensivere Raubtier hat sich möglicherweise für Tenrecs entschieden, die härter fressen, vielleicht weil sie durch Mutationen eine härtere Haut oder ein steiferes Fell hatten. Und wenn sich dieser Prozess über Millionen von Jahren hinweg langsam fortsetzt, könnten sich schließlich Tenrecs mit Hälsen und Rücken voller scharfer Stacheln entwickeln.

Aber die schwerere Rüstung war nicht billig. Die relative Gehirnmasse verringerte sich nicht nur für die Tenrec-Arten, die Stacheln entwickelten, sondern die Forscher fanden auch eine Korrelation zwischen dem Grad der Stacheligkeit und dem Ausmaß der Abnahme. Die Arten mit robusteren Stacheln hatten im Verhältnis zu ihrer Körpergröße mehr Gehirnmasse verloren als die mit kleineren, anscheinend weniger teuren Stacheln.

Bedeutet das also, dass Roger Alan Wade über Entwicklungsbiologie sprach, als er sang: „Wenn du dumm bist, musst du hart sein“?

Laut Stankowich sind stachelige Tenrecs nicht unbedingt dumm. Wahrscheinlich sind sie nur so schlau, wie sie sein müssen. "Man muss Raubtieren weder in der Luft noch am Boden viel Aufmerksamkeit schenken, weil man weiß, dass die Abwehrkräfte gegen sie wirksam sind", sagt er.

Gefährdete Beutetiere müssen biologische Ressourcen in gute Ohren, Schnüffler, Augen und andere sensorische Arrays investieren, die Raubtiere erkennen können, bevor sie selbst entdeckt werden. Aber stachelige Tenrecs sind möglicherweise in der Lage, an solchen Investitionen zu sparen, da sie sich in einen igelähnlichen Ball rollen oder ihre stacheligen Köpfe herumschwingen können, wenn ein Raubtier kommt.

Es bleiben jedoch einige Fragen offen. Link Olson, Evolutionsbiologe und Kurator für Säugetiere am Museum der Universität von Alaska, sagt, dass wir nicht wirklich wissen, wie Madagaskar bei der Ankunft des Tenrec ausgesehen hat. Daher ist es schwierig zu sagen, dass die evolutionäre Entwicklung der Stacheln mit offenen Gebieten zusammenhängt nur weil einige Arten jetzt offene Lebensräume bevorzugen.

"Ich denke, wir müssen uns ständig der Unsicherheit bewusst sein und wie diese Unsicherheit in der Zeit, die wir zurücklegen, wächst", sagt Olson, der ein Vierteljahrhundert lang Tenrecs studiert hat.

Es ist auch schwierig, einige dieser Arten als geschlossene oder offene Lebensräume zu klassifizieren. Zwei der in offenen Lebensräumen identifizierten stacheligen Arten, die als gestreifte Tenrecs bekannt sind, kommen laut Olson auch in Wäldern vor. Und ein anderer, Tenrec ecaudatus, verliert viel von seiner Stacheligkeit, wenn er älter und größer wird, was dem Trend bei anderen Arten zu widersprechen scheint.

"Davon abgesehen gibt es immer Ausnahmen von allgemeinen Regeln, die wir in der Natur sehen", sagt Olson.

Am Ende wird es immer unmöglich sein, genau zu wissen, wie eine Art entstanden ist. Doch mit all ihrer erstaunlichen Vielfalt auf einer lebensraumreichen Insel bieten die Tenrecs ein bemerkenswert klares Fenster in die Vergangenheit.

Defensive Stacheln bei Tenrecs könnten sich nachteilig auf die Gehirngröße auswirken