Im Eozän vor rund 56 bis 33,9 Millionen Jahren lebten in verschiedenen Teilen der Welt die sogenannten Brontotheren, auch Donnerhuftiere genannt. Sie ähnelten Nashörnern, sind aber näher verwandt mit heutigen Pferden. Fossilien aus Nordamerika, Asien und Osteuropa zeigen, dass die Brontotheren innerhalb weniger Millionen Jahre ihre Körpergröße vervielfacht haben. Waren die ersten bekannten Exemplare mit einem Gewicht von etwa 18 Kilogramm nur ungefähr so groß wie ein Reh, brachten spätere Arten mehrere Tonnen auf die Waage. Ähnliche Entwicklungen zeigten sich im Laufe des Eozäns bei zahlreichen weiteren Säugetierlinien – wenn auch meist langsamer und weniger extrem als bei den Donnerhuftieren.
Drei Hypothesen zum Größenzuwachs
„Die evolutionären Prozesse, die der raschen Größenzunahme von Tierlinien zugrunde liegen, sind jedoch kaum bekannt“, schreibt ein Team um Oscar Sanisidro von der Universität Alcalá in Madrid. Eine Hypothese, die auf den US-amerikanischen Paläontologen Edward Cope zurückgeht und als „Copes Gesetz“ bekannt ist, besagt, dass Lebewesen allgemein eine Tendenz zur Größenzunahme im Laufe der Zeit haben, da größere Tiere im inner- und zwischenartlichen Konkurrenzkampf überlegen sind. Eine weitere Hypothese besagt, dass der Größenzuwachs vor allem dadurch bedingt war, dass sich die Tiere immer wieder an neue, aufeinander aufbauende adaptive Zonen angepasst haben, die nach und nach größere Arten bevorzugt haben.
Eine dritte Hypothese geht davon aus, dass sich die Arten ungerichtet differenzieren, wobei ein Größenzuwachs dadurch zustande kommen kann, dass durchschnittlich mehr größere als kleinere Arten überleben – beispielsweise, weil sie ökologische Nischen besetzen können, in denen weniger Konkurrenzdruck herrscht. Um herauszufinden, welche dieser Hypothesen die Evolution der Brontotheren am besten beschreibt, haben Sanisidro und sein Team einen Datensatz von 276 Brontotheren-Fossilien analysiert, der die Zeit vom Aufkommen der Brontotheren bis zu ihrem Aussterben vor rund 33,9 Millionen Jahren umfasst. Anhand dieser Daten modellierten sie die Merkmalsentwicklung und analysierten, wie sich die Linie diversifiziert hat.
Ungerichtete Diversifizierung
Das Ergebnis: „Das dritte Modell, bei dem Veränderungen hauptsächlich bei Artbildungsereignissen ohne bevorzugte Richtung auftreten, ist mindestens viermal wahrscheinlicher als die anderen Szenarien“, so die Forscher. „Der ungerichtete Charakter der Größenevolution in der Gruppe wird besonders dadurch veranschaulicht, dass bis ins jüngste Eozän immer wieder auch kleinere Arten von Brontotheren neu entstanden, einige davon sogar unter 100 Kilogramm.“ Dies widerspricht der These von sukzessiven adaptiven Zonen, die immer größere Tiere bevorzugen. Überdies zeigten die Analysen, dass sich die Körpermasse innerhalb einzelner Arten im Laufe der Zeit kaum steigerte – im Gegensatz zu den Vorhersagen von Copes Gesetz.
