Warum ist das „haarige Monster“, das den eurasischen Kontinent durchstreift, unter der Erde „eingefroren“?

Die Mammut-Wollnashornherde, die an kaltes Wetter während des späten Pleistozäns angepasst war, war in den hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre weit verbreitet [1]. Als am weitesten verbreitete Säugetierherde der Erde war sie weit verbreitet und hatte eine stabile Zusammensetzung. Zu seinen Hauptmitgliedern zählten Mammuts, Wollnashörner, Bisons, Höhlenbären, Braunbären, Höhlenlöwen, Elche, Rentiere, Saiga-Antilopen und Moschusochsen (Abbildung 1). Viele Mitglieder der Mammut-Wollnashornherde wurden nach ihrem Tod eingefroren und hinterließen Leichen, die seit Tausenden von Jahren nicht verwest sind. Dies hat den Wissenschaftlern unschätzbares Material für die Erforschung der biologischen Merkmale dieser ausgestorbenen Tiere und ihrer Geschichte von Aufstieg und Untergang geliefert [2]. Dieselbe Herde gibt es auch im Nordosten meines Landes, wo Mammuts am weitesten verbreitet und am häufigsten vorkommen (Abbildung 2). Das Wollhaarmammut ist ein echtes Mammut, auch Wollmammut genannt, gekennzeichnet durch dichtes Haar, das bis zu 8 cm dick sein kann, und lange Schneidezähne. Das mysteriöse Bild des echten Mammuts hat schon immer die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern und Geschichtsinteressierten auf sich gezogen. Dieser Artikel entführt Sie in die Welt der echten Mammuts und enthüllt ihre Lebensgewohnheiten, das Geheimnis ihres Aussterbens und ihre Beziehung zu modernen Elefanten.

Abbildung 1. Hauptmitglieder der Mammutfauna (A) (zitiert nach Mol et al., 2004) und ihr Verbreitungsgebiet während der Eiszeit (B).

Abbildung 2. (Links) Fossilien von Vertretern der Wollmammut-Wollnashorn-Fauna, die in der nordöstlichen Ebene meines Landes häufig anzutreffen sind. (Rechts) der gefrorene Körper des Mammuts „Lyuba“, das weniger als ein Jahr alt war.

1. Der Ursprung und die Evolution der Wollmammuts

Der Ursprung und die Evolution des Wollmammuts, dieses uralten prähistorischen Riesen, ist voller Geheimnisse und Herausforderungen. Da das Wollhaarmammut zur Gattung Mammuthus gehört, wurde sein taxonomischer Status im Laufe der Jahrhunderte mehrfach neu bewertet. Ihre Verwandtschaft mit den heutigen Elefanten löste einst hitzige Diskussionen in der akademischen Gemeinschaft aus, doch die Fortschritte in der modernen Molekularbiologie haben uns ein klareres Bild offenbart. Fossilienfunden zufolge ist das Wollhaarmammut (Mammuthus primigenius) auch als Wollmammut bekannt. Heute gehen wir davon aus, dass das Wollmammut ursprünglich aus Afrika stammt und erstmals vor drei Millionen Jahren auftauchte. Das Mammuthus subplanifrons gilt als direkter Vorfahre aller Mammuts in Eurasien. Später wanderte es nach Eurasien und entwickelte sich zu einer neuen Art. Laut Aufzeichnungen fossiler Knochen in Europa entwickelte es sich im Mittelpleistozän zum Steppenmammut (Mammuthus trogontheri) und wurde vor etwa 700.000 Jahren zu einem voll entwickelten primitiven Mammut. In Europa tauchte es erstmals vor etwa 200.000 Jahren auf. Nach der letzten Eiszeit breitete sich das Wollmammut in die hohen Breiten der nördlichen Hemisphäre, über Eurasien bis nach Nordamerika aus. Es war bis vor 11.000 Jahren besonders weit verbreitet, bis das Wollhaarmammut vom gesamten eurasischen Kontinent verschwand (mit Ausnahme der Inselunterarten) [3-5].

Abbildung 3. Evolutions- und Verbreitungsmuster von Mammuts in Eurasien und Nordamerika

Durch sorgfältige Untersuchung fossiler Proben und eingehende Analyse alter DNA konnten Wissenschaftler den Stammbaum der Mammuts rekonstruieren. So ergab etwa DNA aus den Backenzähnen von Wollmammuts, die in den 1970er Jahren in Sibirien entdeckt wurde, dass die Vorfahren der Wollmammuts vor etwa einer Million Jahren begonnen hatten, genetische Merkmale zu entwickeln, um sich an kalte Umgebungen anzupassen. Diese Eigenschaften wurden bei Wollmammuts optimiert, wodurch sie in extrem kalten Umgebungen überleben konnten[6].

Der Ursprung und die Evolution des Wollmammuts sind ein spektakuläres Kapitel in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Ihre Anpassungsfähigkeit ermöglichte ihnen nicht nur das Überleben in der Eiszeit, sondern liefert uns auch wertvolle Informationen darüber, wie Organismen auf Umweltveränderungen reagieren. Gleichzeitig liefern diese Studien auch die wissenschaftliche Grundlage und Orientierung für moderne Wissenschaftler bei ihren Bemühungen, ausgestorbene Arten wie Mammuts wiederzubeleben und öffnen ein neues Fenster für die Erforschung der biologischen Genetik und Zellbiologie. Obwohl echte Mammuts im Lauf der Geschichte verschwunden sind, werden ihr Erbe und ihre Geschichten uns weiterhin inspirieren und uns dazu führen, die Geheimnisse des Lebens eingehend zu erforschen.

2. Physiologische Merkmale und Lebensumgebung von Wollmammuts

Das echte Mammut konnte eine Größe von 3 bis 3,7 Metern erreichen und bis zu 300 Kilogramm wiegen, was es zu seiner Zeit zum größten Landlebewesen machte (Abbildung 4). Ihre Größe trägt dazu bei, den Wärmeverlust zu verlangsamen, sodass die Körpertemperatur in kalten Klimazonen effektiver aufrechterhalten werden kann. Eines der auffälligsten Merkmale des Wollmammuts ist sein Fell. Sie haben eine dichte, gelbbraune Unterwolle, die ihre Haut bedeckt und eine natürliche Barriere bildet, die sie warm hält. Unter dieser Schicht aus Grundhaar befindet sich eine Schicht aus feinem Flaum, die für eine hervorragende Wärmeisolierung sorgt. Im Winter wurde das Fell der Wollmammuts dicker, um den extrem niedrigen Temperaturen standzuhalten. Neben Haaren verfügen Mammuts unter ihrer Haut über eine sehr dicke Fettschicht, die bis zu 10 cm dick sein kann. Dies hilft ihnen nicht nur, warm zu bleiben, sondern speichert auch viel Energie, was ihnen hilft, im Winter zu überleben, wenn Nahrung knapp ist. Diese Fettschicht hätte auf dem Rücken einen Buckel gebildet und dem Wollhaarmammut dadurch eine etwas unregelmäßige Form verliehen, aber dies war eine ihrer Strategien zum Überleben in kalten Umgebungen.

Abbildung 4. (Links) Fossiles Skelett eines Wollmammuts; (Rechts) Rekonstruiertes Bild eines Wollmammuts

Ein weiteres charakteristisches Merkmal echter Mammuts sind ihre langen, nach unten gebogenen Stoßzähne. Diese Stoßzähne werden nicht nur zum Suchen von Nahrung verwendet, etwa um im Schnee nach unterirdischen Pflanzen zu graben, sondern können auch als Waffen zum Schutz des eigenen Körpers und der Familie eingesetzt werden. Die Stoßzähne können bis zu 4 Meter lang und über 100 Kilogramm schwer werden und sind damit die größten Zähne aller Landsäugetiere. Wissenschaftler vermuten, dass Stoßzähne auch zur Wärmeableitung beitragen und so die überschüssige Wärme ausgleichen, die von den Männchen bei der Partnersuche erzeugt wird. Echte Mammuts haben sich als Lebensraum die weiten Grasland-Tundra-Gebiete Eurasiens und Nordamerikas ausgesucht, die während der Eiszeit mit Eis und Schnee bedeckt waren und bei denen es extrem niedrige Temperaturen und spärliche Vegetation gab. Ihre Ohren sind relativ klein und oval geformt, eine Form, die hilft, den Wärmeverlust zu reduzieren. Darüber hinaus erleichtern ihnen ihre breiten Füße das Gehen auf Eis und schneebedecktem Boden und verringern gleichzeitig die Möglichkeit, im Schnee einzusinken.

In einer solchen Umgebung spiegeln die physiologische Struktur und die Verhaltensmuster echter Mammuts eine starke Anpassung an die extreme Kälte wider. Sie leben in Gruppen, um sich vor der Kälte und der Bedrohung durch Raubtiere zu schützen. Im Sommer, wenn es reichlich Nahrung gibt, sammeln sie große Mengen an Nährstoffen an, um sich auf den Winter vorzubereiten. Im Winter überleben sie, indem sie im Schnee graben, um vergrabene Vegetation wie Graswurzeln und Moose zu finden.

3. Aussterben des Wollmammuts

Das endgültige Aussterben des Wollmammuts ist ein nachdenklich stimmendes Kapitel in der langen Geschichte der Erde. Obwohl sie einst in ganz Eurasien und Nordamerika weit verbreitet waren, verschwand diese einst unbesiegbare Population innerhalb kurzer Zeit, vor etwa 12.000 bis 10.000 Jahren, spurlos. Zur Erklärung dieses Phänomens haben Wissenschaftler eine Reihe von Hypothesen aufgestellt, darunter den Klimawandel, den Jagddruck des Menschen und die Auswirkungen von Krankheiten.

Der Klimawandel ist einer der häufigsten Faktoren für das Artensterben. Der schnelle Rückzug der letzten Eiszeit führte zu einer schnellen Ausbreitung von Tundra und Grasland, was möglicherweise die Nahrungsquellen und den Lebensraum der Wollmammuts veränderte, so dass sie sich nicht an die neuen Umweltbedingungen anpassen konnten. Darüber hinaus könnte der Klimawandel das Pflanzenwachstum beeinträchtigt haben, wodurch die Vielfalt und Menge der Pflanzen, die den Wollmammuts als Nahrung zur Verfügung stehen, abgenommen hat.

Auch die Jagdaktivitäten des Menschen könnten ein wichtiger Faktor für das Aussterben der Echten Mammuts sein. Als sich die Menschheit von der Jäger- und Sammlergesellschaft zur Agrargesellschaft entwickelte, stieg der Bedarf der Jäger an großen Beutetieren, was möglicherweise zu einem starken Rückgang der Mammutpopulationen geführt hat. Archäologen haben in Europa und Nordamerika eine große Zahl echter Mammutüberreste entdeckt, die deutliche Spuren menschlicher Jagd aufweisen und damit diese Hypothese stützen.

Die Wollmammuts lebten und vermehrten sich während der letzten Eiszeit MIS3 in Eurasien. Sie wanderten vor etwa 21.000 bis 19.000 Jahren und überlebten nur in Nordsibirien und im westlichen Teil der zentralen Ebenen des europäischen Teils Russlands. Der Grund für die Verringerung des Verbreitungsgebiets der Wollmammuts in diesem Zeitraum konnte nicht gefunden werden und die Wollmammuts kehrten anschließend nach Europa zurück. Vor etwa 14,7.000 bis 12,6.000 Jahren erwärmte sich das Klima plötzlich und das Verbreitungsgebiet der Wollmammuts in Eurasien schrumpfte erheblich, wobei ihre Zahl relativ gering blieb. Vor etwa 12,6.000 bis 11,5.000 Jahren schlug das kalte Klima erneut zu und das Verbreitungsgebiet der Wollmammuts dehnte sich kurzzeitig auf den östlichen Teil Eurasiens (Nordostchina) aus. Vor 11,5.000 Jahren verschwanden die Wollmammuts aus Eurasien. Der genaue Zeitpunkt des endgültigen Aussterbens der Wollmammuts konnte auf dem sibirischen Kontinent nicht ermittelt werden. Vor 10.700 Jahren wurden auf den sibirischen Inseln nur Wollmammuts gefunden, und die Unterart des Wollmammuts, das Wrangelmammut, lebte auf der Wrangelinsel. Das Aussterben dieser Art könnte auf die Jagd durch gleichzeitig lebende Menschen zurückzuführen sein. Man geht davon aus, dass die Verringerung des Verbreitungsgebiets der Wollmammuts hauptsächlich auf das Klima zurückzuführen ist. Nach etwa 200.000 Jahren vor unserer Zeitrechnung verschwanden viele an die Temperatur angepasste Populationen (spätes M. trogontherii) und es blieben nur die an die Kälte angepassten Wollmammuts des späten Pleistozäns übrig, die anfälliger für die Klimaerwärmung und Aufforstung waren [4].

Die moderne Forschung geht noch immer weiter und versucht, aus Fossilien mehr Informationen über echte Mammuts zu gewinnen. Obwohl echte Mammuts von der Erde verschwunden sind, liefern uns ihre Fossilien und gefrorenen Überreste wertvolle wissenschaftliche Informationen und helfen uns, die Geschichte und Artenvielfalt der Erde besser zu verstehen. Mit dem Fortschritt der Technologie haben einige Wissenschaftler sogar die Idee vorgeschlagen, echte Mammuts durch Gen-Editierungstechnologie „wiederzubeleben“. Dies ist nicht nur eine wissenschaftliche Herausforderung, sondern auch eine tiefgreifende Reflexion über Leben und Natur. Die Geschichte des Wollmammuts ist nicht nur eine Geschichte der biologischen Evolution, sondern auch eine Fabel über die Koexistenz von Mensch und Natur, die uns daran erinnert, jedes Leben zu schätzen und die Gesetze der Natur zu respektieren. Während wir den technologischen Fortschritt vorantreiben, sollten wir auch darüber nachdenken, wie wir harmonisch mit anderen Lebewesen auf der Erde zusammenleben können.