Fledermäuse sind nachtaktive Kreaturen mit lustigen Gesichtern, die einen geheimnisvollen Lebensstil führen. Sie können diese Tiere überall auf der Erde treffen, außer in der Antarktis. Sie leben Seite an Seite mit einer Person, die es gewohnt ist, sie mit Ekel zu behandeln und sogar Angst vor ihnen zu haben. Fledermäuse stellen in der Regel keine Gefahr für den Menschen dar, aber Vorsicht schadet nicht - sie können eine Quelle für neue Viren sein. In der zweiten Auflage des Buches „Fledermäuse: Herkunft, Lebensräume, Geheimnisse der Lebensweise“(Fiton XXI Verlag) spricht der Zoologe Sergei Kruskop über die Stellung der Fledermäuse im Tierreich und zeigt ihre beeindruckende Vielfalt. Das Organisationskomitee des Aufklärerpreises hat dieses Buch in eine „lange Liste“von 25 Büchern aufgenommen, unter denen die Finalisten und Preisträger des Preises ausgewählt werden. N+1 lädt seine Leser ein, eine Passage zu lesen, die über die Herkunft der Fledermäuse und ihre Vorfahren erzählt.
Fliegende Affen oder geflügelte Raubtiere?
Der Vater der modernen biologischen Taxonomie, Karl Linnaeus, verwies 1758 in seinem berühmten "System der Natur" die ihm bekannten Fledermäuse auf die Ordnung der Primaten - neben Affen und Menschen. Das formale Zeichen einer solchen Vereinigung war die Struktur der Zähne, die Linné ähnlich zu sein schien, sowie das Vorhandensein von Brustwarzen an der Brust bei Frauen. Und obwohl bald eine eigene Ordnung, Chiroptera, für Fledermäuse bestimmt wurde, wurden sie bis zum Ende des letzten Jahrhunderts in der linnischen Tradition den Primaten näher gebracht. Im letzten Jahrhundert gab es sogar den Vorschlag, den Namen "Fledermäuse", der als Pauspapier ins Russische kam, von "fledermaus" in "fliegende Affen" zu ändern.
In den Zusammenfassungen und Lehrbüchern der 1990er Jahre findet der neugierige Leser die Überordnung Archonta, die die Ordnungen von Primaten, Tupai, Wollflügeln und Fledermäusen vereint. Darüber hinaus galten die nächsten Verwandten der Fledermäuse als Wollflügel. Diese asiatischen Baumbewohner sind die besten Segelflieger unter allen Säugetieren und entwickeln tatsächlich die gleichen Abschnitte der fliegenden Membran wie Fledermäuse. Aber ihre Finger sind nicht verlängert, so dass ein wolliger Flügel wie Flughörnchen nur von einem hohen Baum zum anderen durch die Luft gleiten kann.
Von der von Linné skizzierten Tradition ist die wissenschaftliche Welt unter dem Druck von Argumenten aus der Molekulargenetik abgewichen.
Es ist bekannt, dass unser Körper nach den in DNA-Moleküle (Desoxyribonukleinsäure) eingebetteten „Anweisungen“aufgebaut ist. Gene (DNA-Fragmente, die für die Synthese eines bestimmten Proteins verantwortlich sind) erhält jeder von seinen Eltern und die von ihren Eltern und so weiter, fast unbegrenzt, bis zur allerersten DNA-Sequenz. Während der Prozesse mit DNA unterliegen Gene Mutationen - zufällige Veränderungen in der Sequenz von Nukleotiden unterschiedlichen Grades und unterschiedlicher Art. Ein erheblicher Teil solcher Mutationen ist schädlich, dh der Organismus, der zu ihrem Träger geworden ist, ist entweder nicht lebensfähig oder im Vergleich zu seinen Stammesgenossen etwas defekt. Ein gewisser Anteil der Mutationen ist neutral: Die Entartung des genetischen Codes oder die Vielzahl identischer Gene in einem Genom (der Gesamtheit aller Gene eines Organismus) führt dazu, dass Mutationen im normalen Betrieb des erblicher Apparat. Außerdem gibt es in unserem Genom DNA-Bereiche, die keine derzeit bekannte Funktion haben – bei solchen Mutationen können sie natürlich fast ungehindert entstehen und akkumulieren.
Es gibt Möglichkeiten, für ein bestimmtes Gen die maximale Anzahl von Mutationen zu berechnen, die sich darin ansammeln können, ohne seine Arbeit zu unterbrechen, sowie die durchschnittliche Rate ihrer Akkumulation. Diese Daten wiederum erlauben es uns, den Verwandtschaftsgrad zwischen verschiedenen Organismen und den ungefähren Zeitpunkt zu berechnen, zu dem sich die Evolutionspfade dieser Organismen schließlich trennten. Alle diese Berechnungen sind natürlich relativ. Es ist unmöglich, an denselben Genen den Grad der Verwandtschaft zwischen, sagen wir, zwei Mäusearten und zwischen diesen Mäusen und dem Schnabeltier zu berechnen. Auch die Anhäufungsrate von Mutationen ist in verschiedenen Genen und in verschiedenen Organismengruppen unterschiedlich, daher werden gut datierte paläontologische Funde benötigt, um die sogenannte molekulare Uhr zu kalibrieren.
Molekulare Daten, die im Laufe der Forschung in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen haben, zeigen ganz eindeutig, dass Fledermäuse keine Verwandten von Primaten und Wollflügeln sind, sondern zur Gruppe der sogenannten Laurasiotherium, also „Tiere aus Laurasia“gehören." Es wird angenommen, dass die Anfangsstadien der Evolution dieser Gruppe, die neben Fledermäusen auch Insektenfresser (nicht alle!), Fleischfresser, Artiodactyle, Equiden und Wale vereint, auf dem Superkontinent Laurasia stattgefunden haben, der einst das gesamte Land vereinte der Nordhalbkugel. Die Position der Fledermäuse innerhalb von Laurasiotherium bleibt jedoch umstritten: Einige glauben, dass sie "allein sind" und stammen von den gemeinsamen Vorfahren aller Laurasiotheres ab, mit Ausnahme von Insektenfressern. Andere bringen sie Raubtieren näher, wieder andere – mit einer Gruppe von Raubtieren und Equiden. Für diese Assoziation wurde sogar ein Name vorgeschlagen, um die Existenz einer Triade zu betonen: "pegassofera", wobei "fera" - "Raubtiere" und Pegasus, wie ein geflügeltes Pferd, die Verwandtschaft von Fledermäusen und Equiden bezeichnet. Wie oben erwähnt, gibt es jedoch Grenzen, innerhalb derer kumulative Mutationen einen Hinweis auf den Grad der Verwandtschaft oder Ähnlichkeit liefern. Im Jahr 2010 veröffentlichten die europäischen Forscher Hellstrom und Jenck einen Artikel, in dem sie deutlich zeigten, dass Fledermäuse zwar dem gleichen evolutionären Zweig mit Fleischfressern und Huftieren angehören, dass wir jedoch nach derzeitigem Kenntnisstand keine genauen familiären Bindungen innerhalb dieser Gruppe feststellen können.
Und was ist mit der Paläontologie? Moderne Huftiere, Fleischfresser und Fledermäuse sind in ihrer Struktur so unterschiedlich, dass eine Verwandtschaft zwischen ihnen ohne molekulare Daten kaum vorstellbar ist. Sagen die paläontologischen Beweise etwas über die Herkunft und Verwandtschaft der Fledermäuse aus? Leider sind die Vorstellungen der Paläontologen über die Anfangsstadien der Fledermausentwicklung mehr als dürftig. Die zerbrechlichen Knochen von Kleintieren sind im Allgemeinen schlecht erhalten, und wenn sie nach dem Tod des Tieres im Waldabfall liegen, verschwinden sie spurlos und lösen sich in Pflanzensäuren auf. So gibt es beispielsweise im Fossilienbestand praktisch keine Überreste von Tupai - ausschließlich Waldbewohner, obwohl Grund zu der Annahme besteht, dass Tupai eine sehr alte Säugetierordnung sind. Wahrscheinlich sind deshalb auch die Überreste der flugunfähigen Vorfahren der Fledermäuse unbekannt. Wir können also nur spekulieren, wie diese Vorfahren aussahen.
Wingclaws: Geister des Grünen Flusses
Es gibt mehrere Hypothesen, die das Aussehen und die Lebensweise der hypothetischen Vorfahren der Fledermäuse rekonstruieren.
Nach der Theorie des amerikanischen Forschers Smith waren die Vorfahren der Fledermäuse baumbewohnende insektenfressende Tiere mit Membranen zwischen den Vorder- und Hinterbeinen. Diese Hypothese hat ihre Berechtigung, da Membranen anscheinend relativ leicht in der Evolution mittelgroßer baumbewohnender Säugetiere entstehen. So sind sie jetzt in zwei nicht verwandten Gruppen von Nagetieren bekannt und sind wahrscheinlich dreimal unabhängig bei Beuteltieren aufgetreten. Fossile Nagetiere mit einer Membran und sogar ein völlig archaisches Säugetier aus dem späten Jura - Volatikotherium sind bekannt. Bei Fledermäusen selbst hat die Flügelhaut einen anderen Ursprung. Das Neopatagium ("neue Membran") entwickelte sich aus der Haut der "Hand" selbst, aber Archaeopatagium ("alte Membran") entspricht anatomisch der Membran von Flughörnchen, und seine Existenz legt nahe, dass eine dem Flughörnchen ähnliche Form in. existierte die Evolution der Fledermäuse. Andererseits ist bei allen Gleittieren, mit Ausnahme des Wollflügels, die Membran nicht an der Hand, sondern am Handgelenk oder allgemein am Unterarm befestigt, während die Hand die Form und die Funktionen behält, die denen flugunfähiger Formen innewohnen.
Smith nahm an, dass die Vorfahren der Fledermäuse das Fliegen lernten, indem sie auf der Jagd nach Insekten von Ästen sprangen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass der Flug eines solchen Segelfliegers lang genug und wendig genug ist, um Beute in der Luft zu fangen. Wenn also die Vorfahren der Fledermäuse eine Membran hatten, war sie eher nötig, damit das Tier selbst nicht gefressen wurde.
Es wurde vorgeschlagen, die Hand und die Vorderbeine im Allgemeinen bei den Vorfahren der Fledermäuse zu verlängern, um vorbeifliegende Insekten wie ein Schmetterlingsnetz (oder mit zwei "Händen" gleichzeitig wie zwei Fliegenklatschen) zu greifen. Der russische Wissenschaftler Konstantin Panyutin schlug vor, dass die längliche Krallenpfote es dem Tier ermöglicht, dünne Äste mit Blättern oder endständigen Blütenständen hochzuziehen, auf denen einige Insekten sitzen könnten. Beim Springen (zum Beispiel im Gefahrenfall) machten weit auseinander liegende Schwimmhäute das Fallschirmspringen stabiler und kontrollierbarer. Heutzutage tun dies die javanischen Copepoden oder "fliegenden Frösche", indem sie mit weit gespreizten Beinen und offenen Schwimmhäuten von einem Baum springen.
Eine der wichtigen Annahmen in Bezug auf die ferne Vergangenheit der Fledermäuse ist, dass ihre Vorfahren nicht nur auf Bäumen lebten – sie verbrachten einen erheblichen Teil ihrer Zeit an vertikalen Baumstämmen. Und jetzt gibt es Baumarten, bei denen der Kern relativ früh zu faulen beginnt, wodurch sich im Laufe der Zeit ein umfangreicher innerer Hohlraum im Stamm bildet. Solche Hohlräume sowie Hohlräume in den Falten des äußeren Teils des Baumstamms könnten den entfernten Vorfahren der Fledermäuse Schutz bieten. Höchstwahrscheinlich - tagsüber, als Vögel und verschiedene kleine Dinosaurier aktiv waren. Nachts bewegten sich die Tiere auf der Suche nach Insekten oder anderem Futter durch ihre vertikale Welt.
Bei modernen, guten Klettertieren – Eichhörnchen, Marder, Madagaskar-Fossa – sind die Hüftgelenke sehr beweglich und erlauben dem Hinterbein, die Knie wenn nicht nach hinten, dann seitwärts zu drehen. Wenn sich das Tier dann den Stamm hinunterbewegt, können sich die fast nach hinten gedrehten Füße gut am Baumstamm festhalten. Das ständige Leben an Baumstämmen erklärt daher, warum die Hinterbeine von Fledermäusen zurückgedreht werden, sodass das Tier daran aufgehängt werden kann. Wie von einigen Experten vorgeschlagen, durchliefen die Vorfahren der Fledermäuse die Evolutionsphase des Wollflügels. Ein moderner Wollflügel, der auf einen Baum klettert, wirkt mit seinen vorderen Gliedmaßen nicht abwechselnd, sondern gleichzeitig, wirft sie hoch, klammert sich mit seinen Krallen an die Rinde und zieht sich dann hoch. Solche Bewegungen tragen zur Synchronisation der Aktion der Vorderbeine und zur Entwicklung derjenigen Muskeln bei, die in Zukunft für das Absenken der Flügel während des Fluges verantwortlich sein werden. Schließlich wäre es für Tiere, die so auf das Leben auf Bäumen spezialisiert sind, ein riskantes und schwieriges Unterfangen, sich von Baum zu Baum auf dem Boden zu bewegen. Am liebsten würden sie sich mit ihren Membranen zwischen einzelnen Läufen durch die Luft bewegen, dabei an ihren Fähigkeiten feilen, erst geführtes Fallschirmspringen und dann Schlagfliegen.
Bis zur Entdeckung der entsprechenden Skelettreste bleiben diese Rekonstruktionen von Ereignissen jedoch weitgehend eine Erfindung der Phantasie der Wissenschaftler. In Wirklichkeit tauchen Fledermäuse vor etwa 55 Millionen Jahren im Fossilienbestand auf und besitzen bereits alle Merkmale von Fledermäusen. Nachdem sie den Schlagflug gemeistert hatten, begannen sie wahrscheinlich ziemlich oft zu stehenden Stauseen zu fliegen - um zu trinken oder nach Beute zu suchen - und dementsprechend häufiger in die Bodensedimente solcher Stauseen zu gelangen, wo ihre zerbrechlichen Knochen schließlich konserviert wurden.
Die älteste bekannte Fledermaus, die lange Zeit als die primitivste galt, ist Ikaronycteris, „Ikarus-Fledermaus“. Diese mittelgroße Fledermaus flog wahrscheinlich gut, aber immer noch nicht gut genug, um Insekten in der Luft zu fangen. Darüber hinaus besaß Ikaronicteris anscheinend keine Echoortung und faltete, nachdem sie an einem guten Ort angekommen war, die Flügel und wanderte auf dem Boden oder kletterte auf Baumstämme, um Insekten durch Geruch oder Sehkraft zu suchen. Vereinzelte Überreste von Icaronicteris sind aus 55 Millionen Jahre alten Ablagerungen bekannt, und in der geologischen Formation Green River (Green River) in Wyoming wurden in etwa 52,5 Millionen Jahre alten Schichten mehrere perfekt erhaltene Skelette dieser Fledermäuse gefunden.
In der Mythologie der nordeuropäischen Völker gibt es einen Dämon in Gestalt einer Fledermaus, dessen Finger alle mit scharfen Krallen ausgestattet sind. Natürlich zeichnete die Vorstellungskraft der alten Skandinavier eine Art Verkörperung des Horrors ohne echte Prototypen - schließlich haben moderne Fledermäuse keine Krallen an ihren Flügelfingern, außer der ersten. Allerdings, wenn auch nicht so finster und viel kleiner als in Mythen, gab es eine solche Kreatur mit Klauenflügeln wirklich. Eine kleine zoologische Sensation war vor etwa zehn Jahren die Entdeckung einer völlig anderen Fledermaus in denselben Schichten im Green River. Ihr Skelett auf einem Stück Schiefer wurde von einem Vertreter des Royal Ontario Museum in der kanadischen Stadt Toronto in einem Mineralienlager gesehen. Ich habe es gesehen und sofort gekauft und in die Museumssammlung gebracht. Später stellte sich heraus, dass die zweite Kopie desselben von einem privaten Sammler in den Vereinigten Staaten erworben wurde, der später Wissenschaftlern mehrerer Museen erlaubte, exakte Kopien seiner Probe anzufertigen.
Die Fledermaus erhielt den Namen Onychonycteris ("Klauenfledermaus") und stellte sich als die primitivste bisher bekannte Fledermaus heraus. Onychonikteris hat definitiv keine Echoortung entwickelt, die Proportionen der Gliedmaßenknochen erinnern eher an Klettertiere als an Fledermäuse. Die Knochen seiner Mittelhand und Finger sind, obwohl merklich verlängert, immer noch in geringerem Maße als selbst bei der Ikaronicteris. An allen Fingern der Flügel sind Krallen erhalten, die als Grundlage für den wissenschaftlichen Namen des Tieres dienten. Aller Wahrscheinlichkeit nach erfüllte der Flug von Onychonikteris eine reine Transportfunktion und unterschied sich nicht in Geschwindigkeit oder Manövrierfähigkeit. Vielleicht bewegte sich das Tier im Allgemeinen in kurzen Flügen von Baum zu Baum und suchte und aß dabei Insekten und andere Wirbellose. Welche Rolle dabei die Flügelklauen spielten, ist schwer zu sagen. Vielleicht könnten die Onykhonikteris bei ihnen bleiben und sich über die Rinde ausbreiten.
Es besteht kein Zweifel, dass Onychonikteris schon im frühen Eozän ein Relikt war, das neben evolutionär fortgeschritteneren Verwandten weiterhin existierte. Sein Studium ist noch lange nicht abgeschlossen. Vielleicht wird es möglich sein, die Überreste von Fledermäusen in einigen noch nicht klassifizierten paläontologischen Funden zu identifizieren und schließlich Aufschluss über die Herkunft der Fledermäuse zu geben.
