Leben in den Bergen kleinere Tiere wie im Tal, weil dort der Sauerstoffanteil der Luft geringer ist?

6 Antworten

Das Größenwachstum eines Tieres resultiert aus mehreren Faktoren. Der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre zwar nicht ganz unbedeutend, aber nicht die einzige Begründung für den Riesenwuchs der Sauropoden aus dem Erdmittelalter.

Dinosaurier sind zum einen keine Säugetiere, weshalb ganz andere Kriterien ihr Größenwachstum begrenzten als bei heutigen großen Landwirbeltieren. Für ein großes Tier stellen sich trotzdem egal in welcher Tiergruppe die gleichen Probleme: Wie bekomme ich meinen großen Körper mit Nährstoffen versorgt? Wie pumpe ich mein Blut bis nach oben zum Gehirn? Wie kann mein Hals und mein Skelett die Last tragen? Dinosaurier hatten ganz andere Strategien, diese Probleme zu lösen als zum Beispiel Elafanten oder Giraffen.

Zuerst einmal war es die meiste Zeit im Erdmittelalter um einiges wärmer als heute. Die Bäume trugen das ganze Jahr über grün, die Pflanzenfresser fanden also meist durchgehend Nahrung und mussten sich nur im Wechsel der Regen- und Trockenzeiten auf Knappheiten einstellen. Außerdem gab es damals noch kein Gras: Fast jedes heutige Großsäugetier ist ein Grasfresser. Gras ist allerdings keine besonders nährstoffhaltige Pflanze, die im Gras enthaltene Cellulose muss erst durch einen komplizierten Verdauungsprozess herausgelöst werden, weshalb viele Grasfresser ein System aus mehreren Mägen und die Eigenart des Wiederkäuens entwickelt haben. Sauropoden hatten dagegen einen gewaltigen Kaumagen, sie verschluckten Blattwerk, Äste, Nadelzweige und auch -zapfen komplett und rieben sie im Magen mithilfe von Steinen auf. Dieses hocheffiziente Verdauungssystem erlaubte den Sauropoden ihren Riesenwuchs - heutige Säugetieren haben diese Ressourcen nicht.

Bei der Versorgung des Gehirns ist das Hauptproblem die Schwerkraft: Das hoch über dem Boden liegende Gehirn eines sehr großen Tieres muss irgendwie mit Blut versorgt werden, das Herz muss eine extreme Steigung überwinden. Der Grund nummer zwei für den Riesenwuchs der Sauropoden war also der Aufbau ihres Gehirns: dieses war ganz anders aufgebaut als das eines Säugetiers und nahm nicht sehr viel Platz im Hirnschädel ein. Dies bedeutet nicht, dass Dinosaurier im Verhältnis dümmer waren als Säugetiere, nein: Ihre neuronales Verknüfpungen arbeiteten um einiges effizienter, also in etwa so wie bei heutigen Vögeln. Diese haben noch heute eine sehr viel schnellere Reizverarbeitung als Säugetiere und kommen ebenfalls mit einem kleinen, sowohl platz- als auch gewichtsparenden Gehirn aus. Das Gehirn eines Sauropoden war also im Verhältnis sehr viel kleiner als das z.B. einer Giraffe und musste folgerichtig auch nur mit einer geringeren Blutmenge versorgt werden.  Das Herz eines Sauropoden konnte also diese geringere Blutmenge dann sehr viel weiter nach oben pumpen - bei Säugetieren ist nach etwa sechs Metern wirklich Ende im Gelände, Sauropoden kamen teilweise um das dreifache höher hinaus!

Der dritte Aspekt ist der Körperbau. Sauropoden waren genetisch nicht in der Anzahl ihrer Halswirbel beschränkt. Mamenchisaurus hatte also sage und schreibe 19 Halswirbelknochen! Jedoch hat jedes Säugetier die gleiche Anzahl von nur sieben Halswirbeln, eine Giraffe hat also gleich viele Wirbel wie wir Menschen. Diese Länge dieser Wirbel ist irgendwann dann auch ausgereizt, wenn der Hals noch irgendwie beweglich sein soll. Sauropoden konnten ihr Körpergewicht außerdem durch zahlreiche Hohlräume in den Knochen verringern, die bei Säugetieren aber nicht vorkommen. Ein Elefant ist also um einiges massiger als ein etwa gleich "großer" Sauropode es gewesen ist. Somit hatten die Dinosaurier schon von vornherein einen zum Riesenwuchs besser angelegten Grundbauplan.

Der Sauerstoffgehalt in der Luft hat angesichts dieser drei Faktoren aber nur einen geringen Stellenwert. Natürlich wird eine Lunge sehr entlastet, wenn die Umgebung bereits einen hohen Sauerstoffwert bietet, aber eine Lunge kann sich bei Veränderungen dieses Wertes recht rasch anpassen: Die Sauropoden des oberen Jura, als der Sauerstoffgehalt bei etwa 25% lag, waren schließlich auch kaum weniger gigantisch als die der Kreidezeit, obwohl der Sauersoffgehalt dann bei ganzen 29% lag. Dass Tiere in Bergregionen im Verhältnis oft kleiner sind als ihre Verwandten im Flachland liegt vielmehr daran, dass in höheren Lagen ein begrenzteres Nahrungsangebot herrscht. Pflanzen können in sehr hohen Lagen nicht mehr gut gedeihen, weil ihnen dort die Nährstoffe fehlen und auch sehr viel niedrigere Temperaturen herrschen. Und so haben sich die Tiere dort an einen schlichter gedeckten Tisch angepasst und sind kleiner geworden.

WOW, wo ist das Sternchen zu dieser Antwort? ;)

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Der Anteil von Sauerstoff an der Luft ist in hohen Lagen der gleiche wie in niedrigeren Lagen. Lediglich der Luftdruck und damit auch der Partialdruck des Sauerstoffs ist erniedrigt. Das aber nur am Rande.

Neben der erschwerten Sauerstoffaufnahme herrschen in höheren Lagen außerdem im Allgemeinen niedrigere Temperaturen und andere besondere Bedingungen. Die Anpassungen an diese verschiedenen Faktoren können darum widersprüchliche Merkmalskombinationen erzeugen.

Bei Tieren aus sehr hohen Lagen findet man oft im Verhältnis zum Körper stärker ausgebaute Atmungssysteme (z.B. Lungen oder Tracheen), erhöhte Atemfrequenzen und effizientere Sauerstofftransporter. Vor allem bei ektothermen Lebewesen wie Fischen oder vielen Wirbellosen sind aber auch tatsächlich niedrigere Stoffwechselraten und damit kleinere Körper häufig. Eine allgemeine Gesetzmäßigkeit lässt sich aber kaum erkennen, zumal die Eigenschaften vieler (wirbelloser) Arten in hohen Lagen schlecht erforscht sind.

Der Grund ist, dass das Klima in den Bergen mit Sonnenstrahlung, Kälte, Schnee viel extremer ist als im Tal. Grösse ist deshalb nicht sinnvoll, da man so mehr anfgriffsfläche den Elementen bietet, ganz abgesehen, dass das knappe Futter und die harschen Bedingungen gar keine grossen Tiere zulassen.

Tallöwenzahn in den Bergen gesät bleibt klein, Seeforelle ist als Forelle im Oberlauf viel kleiner.

Ich denke nicht das der Sauerstoffausschlaggebend ist, siehe Pflanze. Auch sollte es da eher weniger O2 gehabet haben.

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