pn en

Ein Teil der bekannten Robbenarten haben einen bemerkenswerten Geschlechterunterschied und ein damit einhergehendes Fortpflanzungssystem. Schon lange fragte man sich, wie, wann und warum diese teilweise massiven Unterschiede entstanden waren. Für Thomas Cullen von der Carleton Universität wurde diese Frage Teil seiner Masterarbeit, die er unter der Leitung der Paläontologin Dr. Natalia Rybczynski durchgeführt hatte – und fand eine Antwort darauf.

See-Elephanten sind die Robbenart mit dem grössten Körpergrössenunterschied zwischen Bullen (hinten) und Kühen (vorne). Foto: Michael Wenger
See-Elephanten sind die Robbenart mit dem grössten Körpergrössenunterschied zwischen Bullen (hinten) und Kühen (vorne). Foto: Michael Wenger

Seine Resultate der Arbeit, die in der Fachzeitschrift Evolution veröffentlicht wurden, stehen im Zusammenhang mit dem Geschlechtsdimorphismus (Grössenunterschied von Männchen und Weibchen) bei einigen Robbenarten. Denn die Männchen in diesen bestimmten Arten sind oft viel grösser als die Weibchen, teilweise bis doppelt so gross. Dies hat natürlich Auswirkungen auf die Art und Weise ihrer Fortpflanzung und ihres Verhaltens. Arten wie beispielsweise der Stellersche Seelöwe oder die nördlichen und südlichen Pelzrobben bilden Harems mit einem dominantem Männchen und einer mehr oder weniger grossen Zahl von Weibchen. Dieses Verhalten ist sehr untypisch bei nicht-dimorphen Robbenarten wie beispielsweise Ringelrobben und daher ist sexueller Dimorphismus eng mit dem Fortpflanzungsverhalten verbunden.

Thomas Cullen und Dr. Natalia Rybczynski bei der Durchsicht von Fossilien. Foto: Canadian Museum of Nature
Thomas Cullen und Dr. Natalia Rybczynski bei der Durchsicht von Fossilien. Foto: Canadian Museum of Nature

Forscher weltweit haben sich lange darüber den Kopf zerbrochen, warum bei einigen Robbenarten sexueller Dimorphismus existiert und wann er sich entwickelt hatte. Als Cullen mit Dr. Rybczynski Fossilien einer ausgestorbenen Robbenart untersuchte, entdeckte er eine unumstössliche Antwort auf die Frage „Wann?". Er war in der Lage, noch vor Ort die Fossilien zu untersuchen, bevor er die Daten im Labor von Professor Claudia Schröder-Adams analysieren konnte. «Wir hatten die Fossilien einer Robbe untersucht, die bereits vorher als eine Jungrobbe beschrieben worden war. Aber wir schauten sie uns nochmals an und fanden, dass aufgrund der Schädelstruktur es sich eher um ein erwachsenes Tier gehandelt haben muss», erklärt Cullen. Diese Entdeckung, gepaart mit Vergleichen mit artgleichen Fossilien und mit heutigen dimorphen Robbenarten, zeigte dass das Fossil zu einer geschlechtsdimorphen Art gehört haben musste. Das Fossil, Enaliarctos emlongi, wurde in den 80er an der Küste von Oregon gefunden. Während der Arbeit von Cullen war es als Leihgabe vom Smithsonian Institution in Washington, D.C. nach Kanada an das Kanadische Naturkundemuseum gekommen.

Der Schädel eines Enaliarctos emlongi, einem frühen Robbenvorfahren. Foto: Thomas Cullen, Canadian Museum of Nature
Der Schädel eines Enaliarctos emlongi, einem frühen Robbenvorfahren. Foto: Thomas Cullen, Canadian Museum of Nature

Nach der Analyse des Fossils in Relation zu einem modernen Robbenschädel mit Hilfe der Doktorandin Danielle Fraser, fand Cullen, dass die Beweise dahingehend zeigen, dass der Geschlechtsunterschied bei Robben vor rund 20 bis 27 Millionen Jahren aufgetaucht war, also nahe an der Basis der Robbenevolution und viel später als bisher angenommen. Cullen war also einer der ersten Forscher, die eine Zeitlinie für dieses Phänomen erstellen konnte. Die Entdeckung hat Auswirkungen für die Vergangenheit und die Zukunft der Arten. «Frühe Robben haben wahrscheinlich Harems gebildet, ähnlich wie ein Seelöwe heute es macht», meint Cullen. «Bis zu diesem Zeitpunkt galt es als nicht sehr wahrscheinlich, dass die frühen Robbenarten sich so verhalten hatten».

Nachdem Cullen und sein Team die Frage des Wann gestellt hatten, konnte er sie in die Frage nach dem Warum drehen. «Unsere Erklärung ist, dass diese Veränderungen zu einer Zeit geschahen, als die Erde massive Klima und Ozeanströmungsveränderungen erfuhr. Harems hatten sich wahrscheinlich an Upwelling Stellen entwickelt, wo sich Nährstoffe konzentrierten in einem ansonsten nährstoffarmen Gewässer. Wir glauben, dass dieser Umweltfaktor, die Konzentrierung von vielen Robben in ein Gebiet, sie dazu gedrängt hatte, das Harem-Fortpflanzungssystem und den ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus auszubilden».

Der Stellersche Seelöwe (Eumetopias jubatus) ist der grösste Vertreter der Ohrenrobben. Seine Kolonien findet man an den Küsten des nördlichen Pazifiks.
Der Stellersche Seelöwe (Eumetopias jubatus) ist der grösste Vertreter der Ohrenrobben. Seine Kolonien findet man an den Küsten des nördlichen Pazifiks.

Cullens Resultate bringen etwas Licht in die Entwicklungsgeschichte der Robben. Aber nimmt man die Resultate in einen heutigen Kontext des Klimawandels, hat dies grosse Konsequenzen für die Zukunft der Robbenarten. «Der heutige Klimawandel scheint grössere Auswirkungen auf die Arktis und die Antarktis zu haben als auf die temperaten und äquatorialen Zonen. Und die meisten polaren Robben zeigen keinen wirklichen Geschlechtsdimorphismus. Unserer Meinung nach, weil die Gebiete sehr nährstoffreich sind. Die Robbenarten dort waren also nicht diesem selektiven Druck ausgesetzt, Harems bilden zu müssen. Das heisst aber, dass wenn der Effekt des Klimawandels erhöhte Wassertemperaturen in der Arktis und Antarktis bedeutet, es zu einer Reduktion der Nährstoffe kommen wird. Dies könnte zu einem höheren Druck auf die Robben führen, auch in den polaren Regionen Harems zu bilden und daher auch ein entsprechendes Verhalten».

Die Ergebnisse der Studie bilden eine der frühesten Beweise bei Meeressäugetieren für was Charles Darwin einst als sexuelle Selektion in der Evolution beschrieben hatte. Es gab bis anhin eine grosse Lücke bei neuen Daten über Geschlechtsdimorphismus in fossilen Belegen. «Diese Arbeit zeigt, dass fossile Belege sehr nützlich für die Beantwortung von Evolutionsfragen sind, die ansonsten nicht gestellt werden könnten», erklärt Cullen zum Abschluss. «Es zeigt auch, dass eine Kombination von modernen und Fossilienanalysen entscheidend ist, um evolutionären Probleme gründlich anzugehen. Wir hatten wirklich Glück, Zugang zu einem solchen Exemplar zu haben».

Quelle: Canadian Museum of Nature, www.nature.ca