Neue Fossilien erzählen die Geschichte des letzten Primaten, der vor den Menschen Nordamerika bewohnte

Presseldung vom 06.11.2023

Paläontologen haben neues Licht auf die Primatengeschichte in Nordamerika geworfen. Ekgmowechashala, dessen fossile Zähne und Kiefer sowohl in Nebraska als auch in China gefunden wurden, war die letzte Primatenart in Nordamerika, bevor sie in Gestalt des Menschen zurückkam.


Die Geschichte von Ekgmowechashala[1] liest sich wie ein Spaghetti-Western: Ein ergrauter und geheimnisvoller Einzelgänger schlägt sich trotz aller Widrigkeiten in den amerikanischen Great Plains durchs Leben.


Illustration von Ekgmowechashala, dem letzten Primaten in Nordamerika vor der Einwanderung des Menschen.

Publikation:


Kathleen Rust, Xijun Ni, Kristen Tietjen, K. Christopher Beard
Phylogeny and paleobiogeography of the enigmatic North American primate Ekgmowechashala illuminated by new fossils from Nebraska (USA) and Guangxi Zhuang Autonomous Region (China)
Journal of Human Evolution, 103452 (2023)

DOI: 10.1016/j.jhevol.2023.103452



Allerdings spielte sich diese Geschichte vor etwa 30 Millionen Jahren ab, kurz nach dem Übergang vom Eozän zum Oligozän, als Nordamerika eine starke Abkühlung und Austrocknung erfuhr, was den Kontinent für wärmeliebende Primaten problematisch und ungastlich machte.

Typlokalität für Palaeohodites naduensis in der Nähe des Dorfes Quelin im Baise-Becken in Südchina. Die meisten bekannten Exemplare von P. naduensis, einschließlich des Holotyps, wurden in dem kleinen Bereich zwischen den beiden Fossiliensammlern geborgen.

Kürzlich hat ein internationales Forschungsteam Erkenntnisse veröffentlicht, die Licht auf die langjährige Saga von Ekgmowechashala werfen, basierend auf fossilen Zähnen und Kiefern, die sowohl in Nebraska als auch in China gefunden wurden. Dazu mussten die Forscher zunächst den Stammbaum des alten Primaten rekonstruieren. Diese Aufgabe wurde durch die Entdeckung eines noch älteren chinesischen „Schwestertaxons“ von Ekgmowechashala erleichtert, das das Team Palaeohodites (oder „alter Wanderer“) nannte. Der chinesische Fossilienfund löste das Rätsel um die Anwesenheit von Ekgmowechashala in Nordamerika und zeigt, dass es sich eher um einen Einwanderer als um das Produkt lokaler Evolution handelte.


Info [1]
Steckbrief von Ekgmowechashala

Ekgmowechashala mit seinem eindrucksvollen Namen (von einem Häuptling der amerikanischen Ureinwohner) ist ein ausgestorbener Primat aus der Familie Omomyidae (Tarsiiformes, Haplorhini), der im Oligozän in Nebraska und South Dakota verbreitet war.
Das Typusexemplar (E. philotau) mit der Nummer SDSM 5550 ist ein Fragment eines linken Unterkiefers mit Molaren und Prämolaren (P3-M2) sowie teilweise erhaltenen Alveoli (Zahnfächer) für P2 und M3.
Die Funde stammen aus der Gering Formation und sind geschätzt zwischen 30,8 und 26,3 Millionen Jahre alt. Die Abmessungen der unteren Backenzähne deuten darauf hin, dass E. philotau ein baumlebender Insektenfresser war und etwa 1,9 Kilogramm schwer wurde.

Ekgmowechashala auf biologie-seite.de Omomyidae auf biologie-seite.de

„Dieses Projekt konzentriert sich auf einen sehr charakteristischen fossilen Primaten, der Paläontologen seit den 1960er Jahren bekannt ist“, sagt Hauptautorin Kathleen Rust, Doktorandin in Paläontologie am Biodiversity Institute und Natural History Museum der Universität von Kansas. „Aufgrund seiner einzigartigen Morphologie und dass er nur durch Zahnreste bekannt ist, war sein Platz im Evolutionsbaum der Säugetiere Gegenstand von vielen Kontroversen und Debatten“. Es besteht jedoch Einvernehmen dahingehend, dass er als Primat eingestuft werden sollte. Doch der Zeitpunkt für das Auftreten dieses Primaten im nordamerikanischen Fossilienbestand ist recht ungewöhnlich. Er taucht plötzlich in den Great Plains auf, mehr als 4 Millionen Jahre nach dem Aussterben aller anderen nordamerikanischen Primaten, das vor etwa 34 Millionen Jahren stattfand.

In den 1990er Jahren sammelte Rusts Doktorvater und heutiger Co-Autor Chris Beard, Professor der KU Foundation und leitender Kurator für Wirbeltierpaläontologie, Fossilien aus der Nadu-Formation im Baise-Becken in Guangxi, China, die dem aus Nordamerika bekannten Ekgmowechashala-Material sehr ähnelten. Zu dieser Zeit galt Ekgmowechashala unter nordamerikanischen Paläontologen als absolut rätselhaft.

„Als wir dort arbeiteten, hatten wir absolut keine Ahnung, dass wir ein Tier finden würden, das eng mit diesem bizarren Primaten aus Nordamerika verwandt ist, aber sobald ich den Kiefer in die Hand nahm und ihn sah, dachte ich: `Wow, Das ist es´“, sagt Beard. „Es ist nicht so, dass es lange gedauert hätte und wir alle möglichen detaillierten Analysen durchführen mussten – nein, wir wussten einfach was es war. Hier in der Sammlung der Universität haben wir einige wichtige Fossilien, darunter den immer noch mit Abstand besten oberen Backenzahn von Ekgmowechashala, der aus Nordamerika stammt. Dieser obere Backenzahn sieht dem aus China ziemlich ähnlich und ist so markant, dass wir fanden, 'das macht den Deckel drauf'.“

Beard überließ es Rust, die morphologische Analyse durchzuführen, die Ekgmowechashala und seinen Cousin Palaeohodites aus China in einem phylogenetischen Stammbaum verknüpfte, um ihre evolutionären Beziehungen festzustellen. Im Fortgang ihrer Arbeit konnte Rust Schlussfolgerungen darüber ziehen, wie Ekgmowechashala nach Nebraska kam und dort entdeckt wurde, Millionen Jahre nachdem seine Artgenossen auf dem nordamerikanischen Kontinent ausgestorben waren.

„Wir haben eine beträchtliche Menge an morphologischen Daten gesammelt, um mithilfe einer phylogenetischen Rekonstruktionssoftware und eines Algorithmus einen Evolutionsbaum zu erstellen“, sagt Rust. „Dieser Evolutionsbaum deutet auf eine enge evolutionäre Beziehung zwischen dem nordamerikanischen Ekgmowechashala und den chinesischen Paläohoditen hin, die Chris und seine Kollegen in den 1990er Jahren entdeckten. Die Ergebnisse unserer Analyse stützen diese Hypothese eindeutig.“

Die Forschenden sagen, ihre Entdeckung sei nicht nur im Hinblick auf eine neue Primatenart aus dem späten Eozän Chinas spannend, sondern auch im Hinblick auf die Aufklärung der Entstehungsgeschichte von Ekgmowechashala. Ihren Untersuchungen zufolge stammte Ekgmowechashala nicht von einem älteren nordamerikanischen Primaten ab, der irgendwie die kühleren und trockeneren Bedingungen überlebte, welche zum Aussterben der anderen nordamerikanischen Primaten führten. Vielmehr überquerten seine Vorfahren die Bering-Region Millionen von Jahren später und nahmen damit die Route vorweg, die die ersten in Amerika viel später ebenfalls eingeschlagen hatten.

„Unsere Analyse widerlegt die Vorstellung, dass Ekgmowechashala ein Relikt oder Überlebender früherer Primaten in Nordamerika ist“, sagt Rust. „Stattdessen handelte es sich um eine eingewanderte Art, die sich in Asien entwickelte und in einer überraschend kühlen Zeit nach Nordamerika wanderte, höchstwahrscheinlich über Beringia.“ Arten wie Ekgmowechashala, die im Fossilienbestand plötzlich auftauchen, lange nachdem ihre Verwandten ausgestorben sind, werden als „Lazarus-Taxa“ bezeichnet, nach der biblischen Figur, die von den Toten auferstanden ist.

„Der Lazarus-Effekt in der Paläontologie liegt dann vor, wenn wir im Fossilienbestand Beweise dafür finden, dass Tiere scheinbar ausgestorben sind – nur um nach einer langen Pause scheinbar aus dem Nichts wieder aufzutauchen“, sagt Beard. „Dies ist das große Evolutionsmuster, das wir im Fossilienbestand nordamerikanischer Primaten sehen. Die ersten Primaten kamen vor etwa 56 Millionen Jahren, zu Beginn des Eozäns nach Nordamerika und lebten auf diesem Kontinent mehr als 20 Millionen Jahre lang.“ Aber als das Klima nahe der Eozän-Oligozän-Grenze vor etwa 34 Millionen Jahren kühler und trockener wurde, starben sie aus. Einige Millionen Jahre später taucht Ekgmowechashala wie ein getriebener Revolverheld in einem Western auf, nur ein Strohfeuer, was den langen Verlauf der Evolution betrifft. Nachdem Ekgmowechashala mehr als 25 Millionen Jahre lang verschwunden ist, kommen die ersten Menschen nach Nordamerika und markieren damit das dritte Kapitel der Primaten auf diesem Kontinent. Wie Ekgmowechashala sind die Menschen in Nordamerika ein Paradebeispiel für der Lazarus-Effekt.“

Laut Rust verdient die Geschichte von Ekgmowechashala die Aufmerksamkeit der Menschen, weil sie in einer Zeit tiefgreifender Umwelt- und Klimaveränderungen stattfand, ähnlich wie in unserer Zeit, die durch menschliche Aktivitäten vorangetrieben wird. „Es ist wichtig zu verstehen, wie frühere Arten auf solche Veränderungen reagiert haben“, sagt Rust. „In solchen Situationen passen sich Organismen normalerweise entweder an, indem sie sich in wärmere Regionen mit verfügbaren Ressourcen zurückziehen, oder sie sterben aus. Vor etwa 34 Millionen Jahren konnten sich nicht alle Primaten in Nordamerika anpassen. Nordamerika bot nicht mehr die notwendigen Überlebensbedingungen.“ Dies unterstreicht die Bedeutung zugänglicher Ressourcen für unsere nichtmenschlichen Primatenverwandten in Zeiten drastischer Klimaveränderungen.“

Die Studie sei auch Teil einer größeren Geschichte, die die frühesten Kapitel der Primatenevolution erzählt, die letztendlich zu uns Menschen führte, sagt Rust. „Das Verständnis dieser Erzählung macht nicht nur Demut, sondern hilft uns, die Tiefe und Komplexität des dynamischen Planeten zu verstehen“, auf dem wir leben, sagt sie. „Es ermöglicht uns, die komplizierten Funktionsweisen der Natur, die Kraft der Evolution bei der Entstehung von Leben und den Einfluss von Umweltfaktoren zu begreifen.“


Diese Newsmeldung wurde mit Material der University of Kansas via Science Daily erstellt


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