Löwen und Höhlenlöwen - anhaltende Verwandtschaft
Seit jeher stellt der Löwe für den Menschen quasi den «König des Tierreichs» dar. Die modernen Exemplare wurden sogar noch vom sagenumwobenen Höhlenlöwen übertroffen. Die Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat vor kurzem die genetische Verwandtschaft von Löwen und Höhlenlöwen aufgedeckt.
«Die neue Studie an mehreren Genomen des ausgestorbenen Höhlenlöwen hat ergeben, dass dieser eine eigenständige evolutionäre Linie darstellte, die sich vor mehr als einer Million Jahren von den Vorfahren der heutigen Löwen abspaltete. Die Ergebnisse zeigen ausserdem, dass sich der Höhlenlöwe in der Vergangenheit mit modernen Löwen kreuzte, was eng mit Klimaveränderungen in der Vergangenheit verknüpft war», hiess es vor wenigen Tagen in einer Aussendung der Universität Stockholm zu der in «Cell» veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeit.
Die wissenschaftliche Arbeit wurde am Zentrum für Paläogenetik (CPG) der Universität Stockholm und des Schwedischen Naturhistorischen Museums mit Wiener Beteiligung durchgeführt. Die Forscher analysierten die DNA von zwölf Höhlenlöwen aus Eurasien und dem nördlichsten Nordamerika, die einen Zeitraum von über 100'000 Jahren umfassen, und verglichen diese mit dem Erbgut 20 moderner Löwen aus Afrika und Südasien.
Die DNA des Höhlenlöwen wurde aus Zähnen und Knochen, aber auch aus Weichteilproben gewonnen, darunter von zwei aussergewöhnlich gut erhaltenen Höhlenlöwenjungen aus Nordsibirien.
«Höhlenlöwen wurden oft einfach als grössere, robustere Version moderner Löwen dargestellt», wurde Hauptautor David Stanton, jetzt Dozent an der Cardiff University in Grossbritannien, zitiert. «Doch was wir in ihrem Erbgut sehen, ist viel bemerkenswerter – eine Abstammungslinie, die sich über eine Million Jahre unabhängig voneinander entwickelt und dabei ihre eigenen, einzigartigen biologischen Merkmale angesammelt hat.»
Ein Vergleich der DNA der beiden Grosskatzenarten zeigte, dass Höhlenlöwen und moderne Löwen klar unterschiedliche Gruppen bildeten, was auf eine langfristige evolutionäre Trennung hindeutet.
Während frühere Schätzungen eine relativ junge Aufspaltung nahelegten, stützen die neuen Analysen demnach eine viel länger zurückliegende Trennung, die weit über 1,5 Millionen Jahre zurückreichen könnte. Die Höhlenlöwen dürften am Ende der letzten Eiszeit, vor rund 13'000 Jahren, ausgestorben sein.
Die Wissenschaftler identifizierten ausserdem genetische Unterschiede, die wahrscheinlich zur besonderen Biologie der Höhlenlöwen beigetragen haben.
Sie fanden Mutationen, die nur bei Höhlenlöwen vorkommen und die wahrscheinlich die Funktion von Proteinen beeinflussten, sowie eine Häufung von Veränderungen in Genen, die mit Gehirnfunktion, Sehvermögen, Wachstum und Kreislaufentwicklung in Verbindung standen.
Diese Ergebnisse deckten sich mit Befunden aus Fossilien und Höhlenmalereien, die darauf hindeuten, dass sich Höhlenlöwen in Grösse, Verhalten und ökologischer Anpassung von modernen Löwen unterschieden.
Trotz dieser langen Trennung entwickelten sich Höhlenlöwen und moderne Löwen laut der Studie nicht völlig isoliert. Das Wissenschaftlerteam identifizierte über Zehntausende von Jahren hinweg mehrere Fälle von Vermischung zwischen den beiden Linien. Obwohl der genetische Beitrag moderner Löwen relativ gering war, waren diese Ereignisse weit verbreitet und ereigneten sich zu unterschiedlichen Zeitpunkten.
Auffällig sei, dass der Zeitpunkt dieses Genflusses eng mit vergangenen globalen Klimaveränderungen verknüpft zu sein scheint. Die Forscher fanden heraus, dass der Anteil der DNA von modernen Löwen bei gleichzeitig lebenden Höhlenlöwen in Perioden mit besonders ausgedehnten Eisschilden zunahm.
Während dieser Kälteperioden breiteten sich die Höhlenlöwenpopulationen wahrscheinlich nach Süden aus und kamen so mit modernen Löwen in Regionen wie Zentral- und Südwestasien in Kontakt.
«Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass vergangene Klimaveränderungen nicht nur Lebensräume veränderten, sondern Tierarten aktiv zusammenführten und so kurzzeitige Möglichkeiten zur Kreuzung schufen, die sonst nicht bestanden hätten», erklärte Hauptautorin Love Dalen, Forschungsgruppenleiterin am Zentrum für Paläogenetik in Stockholm.
Genetische Analysen Hinweise deuteten schliesslich auf eine erst vor relativ kurzer Zeit ausgestorbene Population moderner Löwen in Südwestasien als wahrscheinlichste Quelle dieses Genflusses zwischen modernen und Höhlenlöwen hin. So wurden in der DNA eines rund 20'000 Jahre alten Höhlenlöwens 3,2 bis 4,4 Prozent an Erbgut von modernen Löwen entdeckt.
