Evolution: Forscher finden Höhlenbären-DNA in heutigen Braunbären
Die riesigen Höhlenbären starben vor 25 000 Jahren aus, doch etwas von ihrem Erbgut hat sich gerettet.
Vielleicht wachte er einfach nicht mehr aus dem Winterschlaf auf. Der letzte Höhlenbär starb vor etwa 25 000 Jahren. Jetzt berichten Forscher, dass die Art überlebt hat. Ein bisschen zumindest.
Axel Barlow und Michael Hofreiter von der Universität Potsdam berichten gemeinsam mit Kollegen im Fachblatt "Nature Ecology and Evolution", dass sich Erbgutabschnitte des Höhlenbärs in der DNS von Braunbären fänden. Offenbar verpaarten sich die eng verwandten Arten gelegentlich und zeugten fortpflanzungsfähigen Nachwuchs.
Höhlenbären waren sogar größer als die heutigen Eisbären
Möglich waren solche Begegnungen, weil beide Arten zwar bereits seit rund 1,5 Millionen Jahren eigene Wege gingen, auf denen sie sich allerdings immer wieder treffen konnten. Braunbären leben heute ähnlich wie in der Eiszeit in weiten Regionen der Nordhalbkugel der Erde in Europa, Asien und Nordamerika. In Nordeuropa werden sie bis zu 250 Kilogramm schwer. In Südeuropa wiegen Braunbären dagegen meist nur um die 70 Kilogramm – wahrscheinlich eine simple Anpassung an klimatische Verhältnisse, ähnlich wie bei Pinguinen, die auch, je näher am Pol sie leben, immer größer werden. Braunbären fressen überwiegend Pflanzen, von Gräsern über Wurzeln bis hin zu Nüssen – und im Herbst vor allem Beeren. Fleisch kommt dagegen überwiegend in Form kleiner Tiere oder als Aas in den Magen. Manchmal erwischt ein Braunbär aber auch ein großes Säugetier.
„Höhlenbären ernährten sich dagegen eher wie eine Kuh, sie waren also Vegetarier“, sagt der Genetiker Michael Hofreiter. Sie wurden auch erheblich größer, übertrafen selbst die heutigen, bis zu etwa 500 Kilogramm schweren Eisbären deutlich und hatten einen auffallend massigen Schädel. Und sie waren reine Europäer: Fundorte von Höhlenbären-Knochen sind neben Höhlen der Schwäbischen und Fränkischen Alb auch der Norden Spaniens sowie die Steiermark in Österreich. In den gleichen Gegenden waren auch Braunbären zu Hause, Gelegenheiten für solche Vermischung boten sich also wahrscheinlich öfters.
In allen Braunbär-Genomen fanden die Forscher Höhlenbär DNS
Um herauszufinden, ob das tatsächlich passierte – und wenn ja mit welchen Folgen –, isolierten die Potsdamer Forscher Erbgut aus den Knochen von vier Höhlenbären. Zwei der Tiere hatten vor 34 000 bis 71 000 Jahren im heutigen Österreich gelebt und je einer im Norden der Iberischen Halbinsel und im Kaukasus. Außerdem analysierten sie die Gene eines Braunbären, der vor 41 000 Jahren im heutigen Burgenland in Österreich lebte, sowie mehrere Braunbären-Genome der Gegenwart: aus Georgien, Russland, Slowenien und Spanien.
"In allen diesen Braunbären fanden wir Erbgut von Höhlenbären, allerdings in unterschiedlichen Mengen", sagt Hofreiter. Die meiste Höhlenbär-DNS konnten die Forscher in dem Braunbären nachweisen, der während der letzten Eiszeit im Burgenland lebte: mindestens 2,4 Prozent. Auf dem zweiten Platz landete das Tier aus dem heutigen Georgien mit 1,8 Prozent, gefolgt von den Bären weiter im Westen Europas mit 1,3 bis 1,4 Prozent. In den Zellen der Braunbären aus Russland und Amerika fanden die Wissenschaftler einen Höhlenbären-Anteil von je nur knapp einem Prozent.
Bisher gibt es nur einen einzigen ähnlichen Fall
Bei dem Gen-Austausch handelte es sich aber nicht um eine Einbahnstraße. Die Forscher fanden auch im Genom der Höhlenbären Abschnitte, die eindeutig von Braunbären stammen, allerdings deutlich weniger. Ein Erklärungsmodell dafür ist, dass Höhlenbären spezialisierter waren als Braunbären. Mischformen waren deshalb möglicherweise eher schlecht angepasst und konnten sich deshalb auch seltener fortpflanzen.
Barlow, Hofreiter und ihre Kollegen dokumentieren jedenfalls zum ersten Mal, dass sich Erbgut einer in der letzten Eiszeit ausgestorbenen großen Tierart im Genom einer anderen, noch heute lebenden Art erhalten hat. Bisher gibt es nur einen einzigen ähnlichen Fall: Auch im Erbgut heutiger Menschen finden sich Gene der ausgestorbenen Linien der Neandertaler und Denisovaner. Solche Relikte können durchaus Vorteile bieten. "Im Erbgut der Menschen im Hochland von Tibet steuert eine Erbeigenschaft der Denisovaner die Bildung des Blutfarbstoffs Hämoglobin so, dass der Organismus besser mit dem geringeren Sauerstoffgehalt der Höhenluft zurechtkommt", sagt Hofreiter. Welche Vorteile die heutigen Braunbären den ausgestorbenen Höhlenbären verdanken, wissen die Forscher bisher nicht. Bei anderen Arten, etwa Flusspferden und Elefanten, wollen sie nun aber auch analysieren, ob in ihnen ausgestorbene Verwandte überdauert haben.