Ein Trio wolliger Mammuts stapft über schneebedeckte Hügel. Dahinter erheben sich Berge mit schneebedeckten Gipfeln über dunkelgrüne Tannenwälder. Bildnachweis: Daniel Eskridge
Neu DNA Untersuchungen zeigen, dass die Welt zu nass wurde, als dass die riesigen Tiere überleben könnten.
Fünf Millionen Jahre lang durchstreiften Wollmammuts die Erde, bis sie vor fast 4000 Jahren für immer verschwanden – und Wissenschaftler haben endlich den Grund dafür bewiesen.
Moderne arktische Landschaft. Bildnachweis: Inger Greve Alsos
Die haarigen Cousins der heutigen Elefanten lebten zusammen mit den frühen Menschen und waren ein fester Bestandteil ihrer Ernährung – ihre Skelette wurden verwendet, um Unterstände zu bauen, Harpunen wurden aus ihren riesigen Stoßzähnen geschnitzt, Kunstwerke, die sie zeigen, sind an Höhlenwänden geschmiert und vor 30.000 Jahren wurde die Das älteste bekannte Musikinstrument, eine Flöte, wurde aus einem Mammutknochen gefertigt.
Jetzt ist die heiß diskutierte Frage nach dem Aussterben der Mammuts beantwortet – Genetiker analysierten uralte Umwelt-DNA und bewiesen, dass die Eisberge beim Schmelzen viel zu nass wurden, als dass die riesigen Tiere überleben konnten, weil ihre Nahrungsquelle – die Vegetation – praktisch ausgelöscht wurde aus.
Das 10-jährige Forschungsprojekt, veröffentlicht in Natur am 20. Oktober 2021 wurde von Professor Eske Willerslev, Fellow des St John’s College, University of Cambridge, und Direktor des The Lundbeck Foundation GeoGenetics Centre, Universität Kopenhagen, geleitet.
Das Team verwendete DNA-Shotgun-Sequenzierung, um umweltbedingte Pflanzen- und Tierüberreste – einschließlich Urin, Kot und Hautzellen – zu analysieren, die aus Bodenproben entnommen wurden, die über einen Zeitraum von 20 Jahren sorgfältig an Orten in der Arktis gesammelt wurden, an denen Mammutüberreste gefunden wurden. Die fortschrittliche neue Technologie bedeutet, dass Wissenschaftler nicht mehr auf DNA-Proben von Knochen oder Zähnen angewiesen sind, um genügend genetisches Material zu sammeln, um ein Profil alter DNA wiederherzustellen. Die gleiche Technik wurde während der Pandemie verwendet, um das Abwasser der menschlichen Bevölkerung zu testen, um Covid-19 zu erkennen, zu verfolgen und zu analysieren.
Ein Mammutstoßzahn am Ufer des Logata River. Bildnachweis: Johanna Anjar
Professor Willerslev sagte: „Wissenschaftler streiten seit 100 Jahren darüber, warum Mammuts ausgestorben sind. Den Menschen wurde die Schuld gegeben, weil die Tiere Millionen von Jahren überlebt hatten, ohne dass der Klimawandel sie zuvor getötet hatte, aber als sie mit Menschen zusammenlebten, hielten sie nicht lange durch und wir wurden beschuldigt, sie zu Tode gejagt zu haben.
„Wir konnten endlich beweisen, dass nicht nur der Klimawandel das Problem war, sondern die Geschwindigkeit, die der letzte Nagel im Sarg war – sie konnten sich nicht schnell genug anpassen, als sich die Landschaft dramatisch veränderte und“ ihre Nahrung wurde knapp.
„Als sich das Klima erwärmte, übernahmen und ersetzten Bäume und Feuchtgebietspflanzen die Grasland-Lebensräume des Mammuts. Und wir sollten daran denken, dass es viele Tiere gab, die leichter zu jagen waren als ein riesiges Wollmammut – sie konnten bis zur Höhe eines Doppeldeckerbusses heranwachsen!“
Das Wollmammut und seine Vorfahren lebten fünf Millionen Jahre auf der Erde und die riesigen Tiere entwickelten sich und überstanden mehrere Eiszeiten. Während dieser Zeit gediehen Herden von Mammuts, Rentieren und Wollnashörnern in den kalten und schneereichen Bedingungen.
Trotz der Kälte wuchs viel Vegetation, um die verschiedenen Tierarten am Leben zu erhalten – Gras, Blumen, Pflanzen und kleine Sträucher wären alle von den vegetarischen Mammuts gefressen worden, die wahrscheinlich ihre Stoßzähne zum Schneeschaufeln beiseite geschoben haben und wahrscheinlich verwendet haben ihre Stämme, um zähe Gräser zu entwurzeln. Sie waren so groß, weil sie riesige Mägen brauchten, um das Gras zu verdauen.
Moderne arktische Landschaft. Bildnachweis: Inger Greve Alsos
Mammuts konnten im Laufe ihres Lebens eine Entfernung zurücklegen, die einer zweimaligen Weltumrundung entspricht, und Fossilienfunde zeigen, dass sie auf allen Kontinenten außer Australien und Südamerika lebten. Es war bekannt, dass Populationen das Ende der letzten Eiszeit zunächst in kleinen Taschen vor den Küsten Sibiriens und Alaskas – auf Wrangel Island und St die Inseln waren trotz geographischer Trennung eng verwandt. Im Rahmen des Projekts hat das Team auch erstmals die DNA von 1.500 arktischen Pflanzen sequenziert, um diese weltweit bedeutsamen Schlussfolgerungen ziehen zu können.
Dr. Yucheng Wang, Erstautor des Artikels und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Zoology der University of Cambridge, sagte: „Die jüngste Eiszeit – das Pleistozän – endete vor 12.000 Jahren, als die Gletscher zu schmelzen und das Wandern begannen Die Reichweite der Mammutherden nahm ab. Es wurde angenommen, dass Mammuts damals auszusterben begannen, aber wir fanden auch heraus, dass sie tatsächlich über die Eiszeit hinaus in verschiedenen Regionen der Arktis und bis in das Holozän – die Zeit, in der wir derzeit leben – überlebt haben, viel länger, als Wissenschaftler dachten.
Eine Auswahl der Sedimentproben von Standorten in der gesamten Arktis. Bildnachweis: Yucheng Wang
„Wir haben in die komplizierten Details der Umwelt-DNA gezoomt und die Verbreitung dieser Säugetiere kartiert und gezeigt, wie sie immer kleiner und ihre genetische Vielfalt immer kleiner wird, was ihr Überleben noch schwerer machte.
„Als das Klima feuchter wurde und das Eis zu schmelzen begann, bildeten sich Seen, Flüsse und Sümpfe. Das Ökosystem veränderte sich und die Biomasse der Vegetation reduzierte sich und hätte die Mammutherden nicht mehr ernähren können. Wir haben gezeigt, dass der Klimawandel, insbesondere der Niederschlag, die Veränderung der Vegetation direkt antreibt – der Mensch hatte nach unseren Modellen überhaupt keinen Einfluss darauf.“
Der Mensch lebte mindestens 2.000 Jahre lang neben Wollmammuts – sie waren sogar schon beim Bau der Pyramiden dabei. Ihr Verschwinden ist die letzte große natürlich vorkommende Aussterbegeschichte. Unsere Faszination für die riesigen Bestien geht heute weiter, mit ‘Manny’, dem wolligen Mammut als Hauptfigur in fünf Eiszeit Animationsfilme und Wissenschaftler, die hoffen, sie von den Toten auferstehen zu lassen.
Mammutsteppe. Bildnachweis: Guogang Zhang @Hubei University
Professor Willerslev sagte: „Dies ist eine krasse Lektion aus der Geschichte und zeigt, wie unberechenbar der Klimawandel ist – wenn etwas verloren geht, gibt es kein Zurück mehr. Niederschlag war die Ursache für das Aussterben der Wollmammuts durch die Veränderung der Pflanzen. Die Veränderung geschah so schnell, dass sie sich nicht anpassen und sich weiterentwickeln konnten, um zu überleben.
„Es zeigt, dass nichts garantiert ist, wenn es um die Auswirkungen dramatischer Wetteränderungen geht. Die frühen Menschen hätten gesehen, wie sich die Welt bis zur Unkenntlichkeit verändert – das könnte leicht wieder passieren und wir können nicht davon ausgehen, dass wir es überhaupt miterleben werden. Das einzige, was wir mit Sicherheit vorhersagen können, ist, dass die Veränderung massiv sein wird.“
Referenz: „Late Quartary dynamics of Arctic biota from Ancient Environmental Genomics“ von Yucheng Wang, Mikkel Winther Pedersen, Inger Greve Alsos, Bianca De Sanctis, Fernando Racimo, Ana Prohaska, Eric Coissac, Hannah Lois Owens, Marie Kristine Føreid Merkel, Antonio Fernandez -Guerra, Alexandra Rouillard, Youri Lammers, Adriana Alberti, France Denoeud, Daniel Money, Anthony H. Ruter, Hugh McColl, Nicolaj Krog Larsen, Anna A. Cherezova, Mary E. Edwards, Grigory B. Fedorov, James Haile, Ludovic Orlando , Lasse Vinner, Thorfinn Sand Korneliussen, David W. Beilman, Anders A. Bjørk, Jialu Cao, Christoph Dockter, Julie Esdale, Galina Gusarova, Kristian K. Kjeldsen, Jan Mangerud, Jeffrey T. Rasic, Birgitte Skadhauge, John Inge Svendsen, Alexei Tikhonov, Patrick Wincker, Yingchun Xing, Yubin Zhang, Duane G. Froese, Carsten Rahbek, David Bravo Nogues, Philip B. Holden, Neil R. Edwards, Richard Durbin, David J. Meltzer, Kurt H. Kjær, Per Möller and Eske Willerslev, 20. Oktober 2021, Natur.
DOI: 10.1038/s41586-021-04016-x