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The oldest and the rarest - combining insight from both hemispheres to gain a global picture of baleen whale origins and macroevolution

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Innovative Techniken und neue Daten liefern Erkenntnisse zur Evolution der Wale

Bartenwale sind die größten Tiere der Erde, beeindruckende Beispiele evolutionärer Anpassung, und sie beeinflussen die Ökosysteme wesentlich. Ihren Erfolg verdanken sie der Nahrungsaufnahme durch Filtern, aber wann und wie diese Strategie entstanden ist, bleibt eine zentrale Frage der Evolution der Meeressäugetiere.

Lebensmittel und natürliche Ressourcen
Grundlagenforschung

Bartenwale, oder Mysticeti, ernähren sich auf ungewöhnliche Weise. Sie haben keine Zähne, sondern Barten – kammartige Siebe aus dem Protein Keratin – mit denen sie große Mengen kleiner Beutetiere direkt aus dem Meerwasser filtern. Wie und wann Wale diese Art der Nahrungsaufnahme entwickelt haben, bleibt unklar. Wie alle Säugetiere hatten die frühen Wale Zähne und einige von ihnen waren furchteinflößende Räuber. Dass aus diesen Ur-Räubern die modernen Bartenwale entstanden sind, ist eine der überraschendsten evolutionären Entwicklungen in der Geschichte der Säugetiere, mit enormen Konsequenzen für die globale Meeresökologie. „Mechanismus, zeitlicher Ablauf und Kontext dieser Verwandlung bleiben aber hoch kontrovers“, so Dr. Felix Marx, Koordinator des EU-finanzierten Projekts MYSTICETI. Darum entwickelten die Projektpartner einen umfassenden Datensatz über die Anatomie lebender und ausgestorbener Mysticeti, rekonstruierten ihre evolutionären Beziehungen und nutzen detaillierte Beobachtungen zum Fressverhalten und zur Anatomie von Walen, Delphinen und Robben, um nachzuvollziehen wie die Ur-Bartenwale sich ernährt haben. Abschließend führten sie die Ergebnisse zusammen, um aufzuzeigen, wie die Nahrungsaufnahme durch Filtern nach und nach bei frühen Walen aufkam. Wie wurden Wale von bissigen Räubern mit Zähnen zu Filterfressern? Ursprünglich ging man davon aus, dass Barten zuerst bei einer Familie ausgestorbener Wale auftraten, die noch Zähne hatten, und dass diese frühen Arten sowohl größere Beute beißen als auch durch Filter fressen konnten. Die Forscher haben gezeigt, dass das wahrscheinlich nicht stimmt. Stattdessen hatten die Ur-Bartenwale so scharfe Zähne wie Löwen und fingen ihre Beute mit einer Kombination aus Beißen und Saugen. Die Barten und die Nahrungsaufnahme durch Filter entwickelten sich erst später, nachdem diese frühen Wale ihre Zähne schon fast verloren hatten. Diese Erklärung passt nicht nur zu Belegen aus Fossilien, sondern auch zur Ernährungsweise heute lebender Meeressäugetiere. Im Rahmen dieser Forschungsarbeiten beschrieben die Projektteilnehmer mehrere neue Arten ausgestorbener Wale und ein extrem seltenes Exemplar von fossilen Barten. Sie zeigten außerdem, dass alte Bartenwale – anders als ihre lebenden Nachfahren – an der Küste und im offenen Meer abgegrenzte Gruppen bildeten, die jeweils verschiedene Strategien der Nahrungsaufnahme hatten. Schließlich lieferten die Wissenschaftler auch noch eine detaillierte Untersuchung des zweitältesten jemals gefundenen Bartenwals, der vor etwa 34 Millionen Jahren lebte. Sie waren überrascht, dass dieser Wal ihren Ergebnissen zufolge mit 8 bis 12 Metern Länge sehr groß wurde, obwohl er Nahrung noch nicht durch Herausfiltern aufnehmen konnte. Neue Hypothese für die Evolution des Filterfressens bei Walen Die Teammitglieder legten ein völlig neues Konzept vor, mit dem sich sowohl die Evolution der Bartenwale als auch das Fressverhalten lebender Meeressäugetiere besser verstehen und klassifizieren lassen. „Diese neuen Erkenntnisse werden unmittelbar in zukünftige Studien über die Evolution von Meeressäugetieren und die Ökologie ihrer Ernährung einfließen“, so Dr. Marx. „Unsere Ergebnisse können dann in größerem Rahmen auch zur Rekonstruktion der globalen Ökologie der Ozeane der letzten 30 Millionen Jahre beitragen.“ „MYSTICETI liefert Erkenntnisse zu einer der tiefgreifendsten evolutionären Vewandlungen in der Geschichte der Säugetiere und beleuchtet die Ökologie der größten Tiere, die jemals gelebt haben“, so Marx abschließend. „Da Bartenwale als Ingenieure des Ökosystems eine wichtige Rolle spielen, müssen wir ihre Ursprünge unbedingt verstehen, wenn wir das große Puzzle der globalen Ozeanökologie vervollständigen wollen.“ Diese Forschung wurde im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen gefördert.

Schlüsselbegriffe

MYSTICETI, Barten, Nahrungsaufnahme durch Filtern, Filterfressen, Bartenwal, Evolution der Wale, Meeressäugetier, Mysticeti, evolutionäre Verwandlung, Ozeanökologie

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