Das frühere Braunkohleabbaugebiet im Geiseltal westlich von Merseburg in Sachsen-Anhalt ist eine Schatztruhe für die Paläontologie. Denn dort wurden schon zwischen 1933 und 1993 Zehntausende von Fossilien aus der Zeit vor 42 bis 47 Millionen Jahren entdeckt. In dieser Zeit, dem Mittleren Eozän, lag in dieser Gegend ein morastiger subtropischer Wald, zu dessen Bewohnern Urpferde, frühe Tapire, große landlebende Krokodile sowie Riesenschildkröten, Eidechsen und bodenlebende Vögel gehörten. Die Funde aus dem Geiseltal sind so zahlreich und umfassend, dass sie Forschern ein Bild der Evolutionsdynamik bis auf die Ebene von Tierpopulationen mit bisher unerreichter Detailgenauigkeit geben. “Das Geiseltal ist als Fossilienfundstelle genauso bedeutend wie die Grube Messel bei Darmstadt, die zum UNESCO-Weltkulturerbe zählt”, erklärt Studienleiter Marton Rabi von der Universität Tübingen und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Während aber die Funde aus der Grube Messel nur einen weniger als eine Million Jahre langen “Schnappschuss” aus der damaligen Lebenswelt liefern, erlauben es die über fünf Millionen Jahre verteilten Fundschichten im Geiseltal, auch zeitliche Entwicklungen zu untersuchen.
Urpferd und Tapir im Vergleich
Eine solche zeitliche Vergleichsanalyse haben nun Rabi, Erstautor Simon Ring von der Universität Tübingen und ihr Team exemplarisch für zwei im Geiseltal besonders zahlreich vertretene Säugetierarten durchgeführt: das Urpferd Propalaeotherium isselanum und den Tapir Lophiodon remensis. “Am Anfang haben wir uns vor allem für die Evolution der Urpferde interessiert, die ungefähr die Größe eines Labradors hatten. Von ihnen gibt es besonders viele unter den Geiseltal-Fossilien”, erklärt Rabi. Die urzeitlichen Tapire waren vor rund 47 Millionen Jahren mit im Schnitt 124 Kilogramm Körpergewicht deutlich größer und etwa dreimal so schwer wie die Urpferde. Für ihre Studie haben die Forscher untersucht, ob und wie sich die Körpergröße dieser beiden Arten im Verlauf der folgenden fünf Millionen Jahre verändert hat und welche Rolle das Klima dabei gespielt haben könnte. Für letzteres analysierten sie die Kohlenstoff- und Sauerstoff-Isotope in fossilen Zähnen aus den Fundschichten. Gängiger Theorie nach beeinflusst das Klima ihres Lebensraums die Körpergröße von Säugetieren – die Bergmann-Regel beispielsweise besagt, dass Arten in kalten Gebieten tendenziell größer sind als verwandte Spezies in tropischen Gefilden.
Die Analysen ergaben: Obwohl sich das Klima im mittleren Eozän global gesehen allmählich abkühlte, scheint dies im Geiseltal nicht so gewesen zu sein: “Unsere Daten deuten auf ein feuchtes Tropenklima hin. Wir fanden jedoch keine Hinweise auf Klimaänderungen im Geiseltal im untersuchten Zeitraum”, berichtet Co-Autor Hervé Bocherens von der Universität Tübingen. Wenn das Klima der ausschlaggebende Faktor für die Körpergröße der damaligen Säugetiere war, dürften sich Urpferde und Tapire demnach in Größe und Gewicht nur wenig geändert haben. Doch der Vergleich von Fossilien aus verschiedenen Phasen des mittleren Eozäns zeichnete ein anderes Bild: Die Urpferde wurden in der Zeitspanne vor 47 bis vor 42 Millionen Jahren deutlich kleiner, wie Rabi und sein Team feststellten. Ihr mittleres Körpergewicht sank von anfangs 39,2 Kilogramm auf nur noch 26 Kilogramm. Noch erstaunlicher aber war, dass die Tapire eine entgegengesetzte Entwicklung zeigten: Ihre Körpermasse nahm von anfangs durchschnittlich 124 Kilo Körpergewicht auf 223 Kilo zu, wie die Forscher berichten.
