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Dinosaurier und ihre Verwandten starteten mit Artenschub
Früher Evolutionsschub: Dinosaurier und andere Archosauromorphen haben ihre große Radiation in der Trias offenbar mit besonders hoher Rate neuer Arten begonnen. Eine neue, direkt auf Fossilvorkommen gestützte Analyse zeigt danach sinkende Artbildungsraten und zunehmend höhere Aussterberaten. Das Muster passt zu zunächst freien ökologischen Nischen, deutet später aber auch auf stärker zufallsgeprägte Evolutionsdynamiken hin.
Göteborg (Schweden). Nach dem großen Massenaussterben am Ende des Perms begann eine der folgenreichsten Umwälzungen der Landtierwelt, in deren Verlauf sich Archosauromorphen ausbreiteten. Zu dieser Großgruppe gehören Dinosaurier und zahlreiche weitere Archosaurierlinien. Wie diese Radiation zeitlich ablief, war für die frühe Phase jedoch nur unvollständig rekonstruierbar. Viele frühere Analysen stützten sich auf Stammbäume und mussten Fossiltaxa ohne ausreichend sichere Verwandtschaftsposition ausschließen.
Das Team hat deshalb einen anderen Zugang gewählt und mit dem bayesschen Verfahren PyRate stratigraphische Reichweiten fossiler Archosauromorphen vom späten Perm bis in den frühen Jura ausgewertet. Das Modell schätzt aus dem Auftreten und Verschwinden der Arten, wie sich Artbildungs- und Aussterberaten im Lauf der Zeit veränderten, ohne dafür einen vollständigen Stammbaum vorauszusetzen.
Zusätzlich prüften die Forscher, ob die Körpergröße mit diesen Raten zusammenhing, wobei die maximale Länge des Oberschenkelknochens als Größenmaß diente. Damit konnten sie die frühe Evolution der Gesamtgruppe ebenso betrachten wie Teilgruppen auf der Krokodil- und Dinosaurierlinie.
Die Auswertung ergibt ein sogenanntes Early-Burst-Muster: Zu Beginn der Radiation war die Artbildungsrate hoch, danach nahm sie ab. Gleichzeitig stieg die Aussterberate im Verlauf der untersuchten Entwicklung an. Die frühe Vielfalt entstand demnach nicht durch dauerhaft beschleunigte Artenbildung, sondern durch einen starken Start, dem zunehmend mehr Verluste gegenüberstanden.
Der Rückgang der Artenbildung passt zu einer klassischen Erklärung adaptiver Radiation: Nach einem Massenaussterben stehen zunächst viele ökologische Nischen offen. Mit wachsender Vielfalt werden diese Möglichkeiten schrittweise besetzt, sodass neue Arten seltener entstehen. Die steigende Aussterberate lässt sich mit dieser Nischensättigung allein allerdings weniger gut erklären.
Hier sehen die Autoren einen möglichen Hinweis auf neutrale Dynamiken. Damit meinen die Autoren, dass nicht nur Anpassung an freie Nischen, sondern auch stärker stochastische Prozesse die Diversifikation geprägt haben könnten. Die Studie liefert dafür einen Hinweis, keinen Beweis für einen einzelnen Mechanismus.
Ein weiterer Befund verschiebt den Blick auf den Startpunkt der Radiation. Die aus Fossilvorkommen abgeleiteten Raten deuten auf ein Diversifikationsmaximum hin, das früher liegen könnte als in stammbasierten Schätzungen. Das Team spricht deshalb von einer möglicherweise „kryptischen“ frühen Diversifikation: Ein Teil des Artenaufbaus könnte in herkömmlichen stammbasierten Rekonstruktionen zeitlich zu spät sichtbar werden.
Die Körpergröße erwies sich dagegen nicht als statistisch gesicherter Treiber der Diversifikation. Zwar zeigte die Richtung des Zusammenhangs eine positive Tendenz, doch sie war nicht signifikant. Dass Archosauromorphen im Lauf ihrer Geschichte auch sehr große Formen hervorbrachten, reicht damit nicht als Erklärung für ihre frühe Artenentfaltung.
Damit zeichnet die Analyse den Aufstieg der Dinosaurier und ihrer Verwandten nicht als gleichmäßigen Siegeszug. Zunächst entstand rasch neue Vielfalt, später sank die Rate neuer Arten, während Aussterben stärker ins Gewicht fiel. Die frühe Radiation der Archosauromorphen erscheint so als Kombination aus ökologischer Gelegenheit nach einer Krise und längerfristigen Prozessen, die sich nicht allein durch immer neue Anpassungen erklären lassen.