Die Tiere, die Amerika prägten: Fünf Millionen Jahre Migration

TL;DR

• Mammuts erreichten Nordamerika vor etwa 1,5 Millionen Jahren; Bisons folgten ungefähr vor 195.000–135.000 Jahren. Mammutstudie; Bisonstudie.
• Menschen waren bereits vor dem durch die zitierte Chronologie angezeigten Eintreffen der Wapitis vor ungefähr 15.000 Jahren bei White Sands präsent. Datierungen der Menschen; Wapitistudie.
• Pferde überquerten Beringia in beide Richtungen, lange vor ihrer Domestikation. Alte Genome.
• Zur amerikanischen Fauna gehören auch natürliche atlantische Kolonisten und Parasiten, die von migrierenden Wirten getragen wurden. Reiher; Bandwürmer.

Welche Tiere migrierten zwischen der Alten und der Neuen Welt? #

Ein Mammut, ein Bison und ein Wapiti ergeben ein plausibles Bild des antiken Nordamerika. Stellt man sie jedoch in eine einzige Prozession über die Bering-Landbrücke, verbirgt dieses Bild den interessantesten Teil ihrer Geschichte. Mammuts gingen den ersten Bisons um mehr als eine Million Jahre voraus. Wapitis kamen so spät, dass Menschen in New Mexico bereits Fußabdrücke hinterließen. Die vertraute amerikanische Fauna sammelte sich über eine unermessliche Zeitspanne hinweg an, durch verschiedene Öffnungen in einer sich wandelnden Landschaft. Van der Valk et al.; Froese et al.; Meiri et al.; Pigati et al..

Diese Geschichte wird noch befremdlicher, wenn die ausgestorbenen Tiere wieder ins Bild treten. In Nordamerika gab es Laufhyänen. Im Nordwesten Kanadas lebten Saigaantilopen. Im pliozänen Washington gab es einen Verwandten des Roten Pandas. Ihre Fossilien bewahren Tiergemeinschaften, die moderne kontinentale Bezeichnungen schwer vorstellbar machen. Arktische Hyänen; Kanadische Saigas; der erste nordamerikanische Parailurus.

Hier bedeutet Alte Welt Afrika und Eurasien; Neue Welt bedeutet die Amerikas einschließlich Grönlands und der Karibik. Im Mittelpunkt steht die natürliche Etablierung während der vergangenen fünf Millionen Jahre, hauptsächlich von Eurasien nach Nordamerika, wobei Rückwanderungen und atlantische Überquerungen berücksichtigt werden, sofern sie die Geschichte verdeutlichen. Saisonale Migration und ein einzelner Vogel, der vom Wind aufs offene Meer hinausgetrieben wird, unterscheiden sich von der Etablierung einer Population. Der Transport durch Menschen gehört zu einem anderen Teil der Geschichte.¹

Wie überquerten Tiere die Bering-Landbrücke? #

Beringia verband Nordostasien und Nordwestnordamerika, als ein niedrigerer Meeresspiegel den dazwischenliegenden Kontinentalschelf freilegte. Sie war eine große Region mit eigenen Umweltbedingungen und kein schmaler Pfad, der direkt von Sibirien zu den Great Plains führte. Tiere konnten dort leben, sich durch sie hindurch ausbreiten oder es nicht schaffen, über sie hinaus vorzudringen. Die Darstellung des National Park Service über Überlebende der Eiszeit rückt diese nördliche Region ins Zentrum wiederholter Austauschprozesse.

Drei Bedingungen waren entscheidend: Land musste für terrestrische Wanderer verfügbar sein, die Umwelt musste sie tragen können, und eine weiterführende Route musste existieren. Diese Bedingungen fielen nicht immer zusammen. Bei der Rekonstruktion spätglazialer Umweltbedingungen stellten Pedersen und seine Kollegen fest, dass die Öffnung zwischen den kontinentalen Eisschilden erst biologisch nutzbar wurde, nachdem das Eis selbst begonnen hatte, sich zurückzuziehen. Eine Lücke auf einer Karte konnte einem Korridor vorausgehen, der seine Wanderer zu ernähren vermochte. Pedersen et al..

Dies macht die Ankunft in Alaska und die Ausbreitung südlich der Eisschilde zu getrennten historischen Ereignissen. Es erklärt auch, warum die erfolgreiche Passage eines Tieres nicht belegen kann, dass die Route für ein anderes gleichermaßen nutzbar war. Unterschiedliche Ernährungsweisen, Präferenzen hinsichtlich der Vegetation und Bewegungsfähigkeiten führten zu unterschiedlichen Migrationsgeschichten. Die Wapitistudie ist besonders aufschlussreich, weil sie den Lebensraum Beringias als Einschränkung für ein Tier identifiziert, das auf der asiatischen Seite bereits präsent war. Meiri et al..

Wann erreichten Mammuts, Bisons, Menschen und Wapitis Amerika? #

Die folgende Chronologie vergleicht ausgewählte Abstammungslinien. Ma bedeutet Millionen Jahre vor heute; ka bedeutet Tausend Jahre vor heute. Ein Datum, dem spätestens vor vorangestellt ist, belegt eine Präsenz. Andere Daten beschreiben die geschätzte Ausbreitung oder Kolonisierung, wie in der letzten Spalte angegeben.²

Eine auffällige Konsequenz ist die Reihenfolge von Menschen und Wapitis. Unabhängige Datierungen stützen die Präsenz von Menschen bei White Sands vor etwa 23.000–21.000 Jahren, während die zitierte Rekonstruktion der Wapitis die Etablierung in Amerika auf etwa 15.000 Jahre datiert. Nach diesen Befunden waren Menschen vor den Wapitis in Amerika. Hier wird eine nachgewiesene Präsenz von Menschen mit einer Schätzung der Tierkolonisierung verglichen; daraus wird keines von beidem zu einem exakten Datum der Grenzüberquerung. Pigati et al.; Meiri et al..

Die Besiedlung durch Menschen hat ihre eigene geografische und archäologische Abfolge, die in der Zeitleiste der paläolithischen Technologie Amerikas untersucht wird. Die Chronologie der Tiere liefert einen wesentlichen Kontext: Der Kontinent, den die Menschen betraten, nahm noch immer neue Populationen großer Säugetiere auf.

Warum überquerten manche Tiere die Grenze mehr als einmal? #

Eine eingewanderte Abstammungslinie konnte sich etablieren, isoliert werden und später auf eine weitere Welle von Verwandten treffen. Alte DNA kann solche Begegnungen sichtbar machen, wo eine Liste fossiler Arten dies nicht vermag.

Mammuts liefern ein besonders folgenschweres Beispiel. Millionen Jahre alte sibirische DNA enthüllte tief getrennte Abstammungslinien und zeigte, dass Kolumbianische Mammuts Abstammung sowohl von einer mit Krestovka verwandten Linie als auch von einer mit Wollhaarmammuts verwandten Linie trugen. Ihre amerikanische Geschichte umfasste Hybridisierung. Ein einziger mit „Mammuts“ beschrifteter Pfeil verbirgt die Zusammensetzung dieser Abstammung. Van der Valk et al..

Auch Braunbären und Löwen überquerten die Grenze in mehreren Wellen. Salis und seine Kollegen rekonstruierten Ausbreitungsphasen, die diese großen Raubtiere gemeinsam hatten, darunter Bewegungen während des glazialen Intervalls vor ungefähr 191.000–130.000 Jahren. Dies sind aus beprobten genetischen Abstammungslinien rekonstruierte Geschichten; das älteste Fossil und die älteste erhaltene oder beprobte maternale Abstammungslinie müssen nicht dasselbe Ereignis markieren. Salis et al..

Pferde fügen eine Umkehrung hinzu. Ihre tiefe Geschichte ist nordamerikanisch, doch alte Genome caballiner Pferde identifizieren eine anschließende Bewegung in beide Richtungen, darunter natürliche Rückkehrbewegungen aus Eurasien nach Nordamerika. Zwei grobe Ausbreitungsintervalle liegen bei etwa 875.000–625.000 und 200.000–50.000 Jahren vor heute. Die Tiere trugen Abstammung über Beringia, lange bevor Menschen domestizierte Pferde über den Atlantik transportierten. Vershinina et al..

Die lange Naturgeschichte des Pferdes folgt dieser umfassenderen Geschichte. Die hier relevante Unterscheidung besteht zwischen dem Ursprungsort einer Abstammungslinie und der Herkunft einer bestimmten eingewanderten Population. Ein nordamerikanischer Ursprung ist ohne Weiteres mit einer späteren Ankunft aus Eurasien vereinbar.

Kamele veranschaulichen die entgegengesetzte Richtung besonders deutlich. Ihre Familie entstand in Nordamerika und breitete sich später nach Eurasien aus. Fossilien aus der kanadischen Hohen Arktis verbinden diese Geschichte mit nördlichen Umwelten, die heute weit von dem populären Bild eines Wüstenkamels entfernt sind. Rybczynski et al..

Welche ausgestorbenen Einwanderer lebten einst in Nordamerika? #

Die moderne Tierwelt ist ein unvollständiges Verzeichnis antiker Ankömmlinge, weil das Aussterben so viele von ihnen beseitigt hat. Chasmaporthetes, die Laufhyäne, gelangte vor etwa 4,7 Millionen Jahren nach Nordamerika. Zwei Zähne aus dem Old-Crow-Becken im Yukon lieferten später fossile Belege für die zuvor erschlossene nördliche Route. Die arktischen Funde verbinden eine Geschichte, die ansonsten durch weit voneinander entfernte Fundorte in der Alten Welt und weiter südlich gelegenen amerikanischen Fundorten repräsentiert wird. Tseng, Zazula und Werdelin.

Saiga-Antilopen lebten während des späten Pleistozäns ebenfalls im nordwestlichen Nordamerika. Ihre kanadischen Überreste zeigen, dass ein heute mit Eurasien verbundenes Tier einst zur arktischen Fauna Amerikas gehörte. Harington und Cinq-Mars.

Die fossilen Raubtiere ergänzen das Bild um weitere Einwanderer: Rothunde und Xenocyon unter den Hundeartigen, Homotherium unter den säbelzahntragenden Katzen und Dinofelis unter anderen säbelzahntragenden Formen. Dies waren unterschiedliche Abstammungslinien mit unterschiedlichen Geschichten. „Wolfsähnlich“ und „säbelzahntragend“ beschreiben Erscheinungsbilder zu allgemein, um eine einzelne Migration zu identifizieren. Fossile Caninae; Studie zu Homotherium; Revision von Dinofelis.

Ein noch weniger vertrauter Einwanderer war Parailurus, ein ausgestorbener Verwandter des Roten Pandas, der aus dem Pliozän Washingtons belegt ist. Ihn als amerikanischen Roten Panda zu bezeichnen, vermittelt die Überraschung, sofern wir die Unterscheidung von der heute lebenden asiatischen Art beibehalten. Amerika beherbergte einst Zweige von Familien, deren heutige Verbreitungsgebiete nun nur einen Teil ihrer Geschichte erkennen lassen. Tedford und Gustafson.

Migrierten auch kleinere Tiere, Vögel und Parasiten? #

Die großen Säugetiere sind die auffälligsten Wanderer. Kleinere Tiere dokumentieren einen umfassenderen Austausch, darunter mehrere voneinander unabhängige Wellen von Mardern, Nagetieren, Spitzmäusen, Vögeln und Insekten. Ein eingewanderter Vorfahr konnte anschließend mehrere amerikanische Arten hervorbringen; daher ist die Zahl der heute lebenden Arten keine Zählung interkontinentaler Überquerungen.

Die Parasiten verändern den Maßstab des Bildes. Ein sich ausbreitendes Nagetier konnte eine weitere Tierabstammungslinie in sich tragen. Die Rekonstruktion von Arostrilepis verknüpft die Besiedlung Amerikas aus Asien mit bis zu vier Glazialzeiten. Die interkontinentale Migration bewegte daher ebenso ökologische Beziehungen wie die sichtbaren Tiere selbst. Galbreath et al..

Welche Tiere überquerten den Atlantik auf natürlichem Wege? #

Fliegende Tiere waren nicht immer auf Beringia angewiesen. Kuhreiher gelangten auf natürlichem Wege von Afrika nach Südamerika und breiteten sich anschließend über die Amerikas aus. Historische Aufzeichnungen belegen sie während des neunzehnten Jahrhunderts in der Neuen Welt, während meteorologische Forschungen untersuchen, wie Winde die Überquerung ermöglicht haben könnten. Die Ausbreitung ist deutlich jüngeren Datums als der Austausch der nördlichen Säugetiere. Massa et al.; Arendt.

Seidenreiher liefern ein noch jüngeres Beispiel für eine Etablierung: Die Brut in Barbados ist seit 1994 belegt. Das ist bedeutsam, weil eine Population auf einer karibischen Insel bereits eine Population der Neuen Welt ist; eine Ausbreitung auf dem Kontinent ist keine Voraussetzung. Sichler gehören ebenfalls zur umfassenderen atlantischen Geschichte der natürlichen Arealerweiterung. Hayes und White; Aufzeichnungen und historische Übersicht zum Sichler.

Hunde gehören in eine eigene Kategorie. Perri und Kollegen postulierten auf Grundlage einer genetischen und archäologischen Synthese eine Ankunft mit Menschen vor etwa 15.000 Jahren. Das ist ein Modell der durch Menschen unterstützten Ausbreitung und weder eine unabhängig etablierte Wanderung wild lebender Tiere noch ein direktes Datum für die ältesten Überreste amerikanischer Hunde. Perri et al..

Was können Migrationsdaten tatsächlich aussagen? #

Das Zeitfenster von fünf Millionen Jahren ist nützlich, weil es die Frage überprüfbar macht. Es schließt jedoch auch einige vertraute Beispiele aus. Die früheste Einwanderung von Hirschen könnte vor dieser Grenze liegen, obwohl amerikanische Hirschfossilien gerade innerhalb dieses Zeitraums vorkommen. Die Abstammung der Weißbrustkleiber wird als ältere Einwanderung rekonstruiert, vor etwa 7,5 Millionen Jahren, im Gegensatz zu den oben aufgeführten jüngeren Einwanderungen von Kleibern. Frühes Pliozän der Hirsche; Biogeografie der Certhioidea.

Auch die Richtung erfordert Belege. Fossilien des frühen Pliozäns von Gulo aus Tennessee stützen einen nordamerikanischen Ursprung der Vielfraße und stellen die vertraute Darstellung einer anfänglichen Ankunft aus Asien infrage. Ein heutiges Verbreitungsgebiet auf beiden Kontinenten kann nicht klären, in welche Richtung die Vorfahren wanderten. Samuels et al..

Zusammengenommen beschreiben die Überquerungen einen Kontinent, der wiederholt Tierpopulationen aufnahm, umformte und verlor. Einige Einwanderer hinterließen amerikanische Nachkommen; andere verschwanden; manche überquerten die Grenze zurück. Das heutige Verbreitungsgebiet eines Tieres ist das erhalten gebliebene Ergebnis dieser Geschichte. Das Mammut und der Bison in der vorgestellten Prozession gehören in dieselbe Landschaft, doch der Weg, auf dem ihre Vorfahren dorthin gelangten, wurde über mehr als eine Million Jahre genutzt.

Methodik und Anmerkungen #

Quellen #

Zusätzliche Fachquellen sind neben den entsprechenden Aussagen und Tabellenzeilen verlinkt.

1. Froese, D., et al. (2017). “Fossil and genomic evidence constrains the timing of bison arrival in North America.” Proceedings of the National Academy of Sciences. Open author copy.

2. Van der Valk, T., et al. (2021). “Million-year-old DNA sheds light on the genomic history of mammoths.” Nature.

3. Vershinina, A. O., et al. (2021). “Ancient horse genomes reveal the timing and extent of dispersals across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology. Open manuscript.

4. Meiri, M., et al. (2014). “Faunal record identifies Bering isthmus conditions as constraint to end-Pleistocene migration to the New World.” Proceedings of the Royal Society B. Open full text.

5. Pigati, J. S., et al. (2023). “Independent age estimates resolve the controversy of ancient human footprints at White Sands.” Science. USGS-Beitrag.

6. Kjær, K. H., et al. (2022). “A 2-million-year-old ecosystem in Greenland uncovered by environmental DNA.” Nature.

7. Salis, A. T., et al. (2022). “Lions and brown bears colonized North America in multiple synchronous waves of dispersal across the Bering Land Bridge.” Molecular Ecology.

8. Tseng, Z. J., Zazula, G. und Werdelin, L. (2019). “First fossils of hyenas (Chasmaporthetes, Hyaenidae, Carnivora) from north of the Arctic Circle.” Open Quaternary 5:6.

9. Pedersen, M. W., et al. (2016). “Postglacial viability and colonization in North America’s ice-free corridor.” Nature.

10. Rybczynski, N., et al. (2013). “Mid-Pliocene warm-period deposits in the High Arctic yield insight into camel evolution.” Nature Communications.

11. Perri, A. R., et al. (2021). “Dog domestication and the dual dispersal of people and dogs into the Americas.” Proceedings of the National Academy of Sciences.