Erfolgsmodell Braunbär: 3D-Analyse enthüllt das Geheimnis ihrer Klimaresilienz

Europäische Braunbären sind Überlebenskünstler: Die Tiere trotzen den pleistozänen Klimaschwankungen und überlebten die Wechsel von Eiszeiten und Warmzeiten bis heute. Zoologinnen gingen dieser evolutionären Flexibilität jetzt auf den Grund.

3D-Analysen an Bärenkiefern zeigen, dass sich bestimmte Kaustrukturen am Unterkiefer der Braunbären offenbar sehr flexibel an die wechselnden klimatischen Verhältnisse angepasst haben. Ihre Ergebnisse veröffentlichte SNSB Zoologin Anneke van Heteren nun in der Fachzeitschrift „Comptes Rendus Palevol“.

Kaufunktion veränderte sich mit dem Wechsel von Warm- und Kaltzeiten

Braunbären (Ursus arctos) leben schon seit 175.000 Jahren bis heute in Europa. Eine neue Studie zeigt nun: Im Laufe ihrer Evolution veränderte sich die Kaufunktion der Unterkiefer europäischer Braunbären immer wieder signifikant. Und zwar erfolgte dies im selben Rhythmus wie das Klima, mit dem Wechsel von Warm- und Kaltzeiten. Zu diesem Ergebnis kam die Zoologin Anneke van Heteren von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB) und ihre Kollegin von der Universidad del País Vasco, Donostia-San Sebastián. Die beiden Forscherinnen verglichen in ihrer Studie die Unterkiefer fossiler und moderner Braunbären mit deren nächsten Verwandten. Darunter befanden sich auch zwei ausgestorbene Höhlenbärenarten (Ursus spelaeus und Ursus deningeri) sowie Eisbären (Ursus maritimus).

Flexible Anpassung der Kaumuskulatur macht es möglich

Detaillierte geometrische 3D-Analysen zeigen, dass der grundlegende Bauplan des Kiefers, das sogenannte Kauschema, bei europäischen Braunbären über Jahrtausende hinweg bemerkenswert stabil geblieben ist. Im Gegensatz zum spezialisierten pflanzenfressenden Höhlenbären oder dem fleischfressenden Eisbären behielt der Braunbär eine vielseitige, allesfressende Kieferstruktur bei. Diese hat sich seit dem Pleistozän nicht drastisch verändert.

Die entscheidende Flexibilität liegt allerdings im Detail. Die Forscherinnen fanden feine Unterschiede der Unterkiefermorphologie im Bereich der Ansatzstelle des großen Kaumuskels Musculus masseter. Hier schwankt die Morphologie bei Braunbären im Laufe ihrer Entwicklung, je nachdem, ob sie in warmen oder kalten Klimaperioden lebten. Die Unterkiefer fossiler Braunbären aus Kaltzeiten ähneln denen heutiger Bären, die in kühleren Regionen der Nordhalbkugel und in großen Höhenlagen heimisch sind. Die Kiefer fossiler Braunbären aus Warmzeiten, egal welchen geologischen Alters, unterscheiden sich davon deutlich. Offenbar spiegelten sich Veränderungen im verfügbaren Nahrungsangebot bei Braunbären in der flexiblen Anpassung ihrer Kaumuskulatur wider.

„Diese morphologische Flexibilität der Kaustrukturen bei den Braunbären zeigt uns, dass die Tiere offensichtlich in der Lage waren, sich optimal an die selektiven Anforderungen ihrer Umgebung anzupassen. Ihre Fähigkeit, so extreme Klimaschwankungen zu bewältigen, spielte wahrscheinlich eine entscheidende Rolle für ihren evolutionären Erfolg. Braunbären sind seit dem mittleren Pleistozän kontinuierlich in Europa präsent. Spezialisiertere Arten wie der Höhlenbär starben hingegen aus“, erläutert Anneke van Heteren, Kuratorin für Säugetiere an den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns (SNSB), Hauptautorin der Studie.