Auf den Spuren des Beutelwolfs

In der Biologie bezeichnet konvergente Evolution den Prozess, bei dem nicht verwandte Organismen ohne einen gemeinsamen Vorfahren unabhängig voneinander ähnliche Merkmale entwickeln, nachdem sie sich an ähnliche Umgebungen oder ökologische Bedingungen anpassen mussten. Das bedeutet, dass zwei konvergente Arten nach außen hin genetisch verwandt erscheinen können, es de facto aber nicht sind. Ein gutes Beispiel liefern uns hierbei Schildkröten und Schnecken: Beide entwickelten harte Panzer, um sich vor Fressfeinden zu schützen. Jedoch zählen Schildkröten zur Gattung der Reptilien, bei Schnecken handelt es sich um Weichtiere. 

Um ein umfassenderes Verständnis für die Hintergründe des ausgestorbenen Beutelwolfs, dessen Geschichte bis zu 23 Millionen Jahren zurückreicht, zu entwickeln, haben Rovinsky und Adams die Ähnlichkeitsmuster zwischen dem Beutelwolf und anderen Arten in den drei Bereichen Schädelform, Ernährung und relative Beutegröße eingehend untersucht und analysiert. Unter Berücksichtigung aller Aspekte macht die vorliegende Studie deutlich, dass es keine Grundlage dafür gibt, den Beutelwolf als konvergent mit Wölfen zu interpretieren. Stattdessen weist er eine Konvergenz mit einer Reihe von Kaniden auf, darunter afrikanische Schakale sowie bestimmte südamerikanische Füchse.

Software für die Digitalisierung und Nachbearbeitung 

Um die Schädelformen dieser seltenen, kürzlich ausgestorbenen Art, von der die meisten Exemplare in Sammlungen mit begrenztem und kontrolliertem Zugang aufbewahrt werden, genau zu vermessen und zu untersuchen, war eine kontaktlose Methode zur Erfassung von Daten bis in den Submillimeterbereich erforderlich. „Wenn wir in einem Museum Zugang zu einem bestimmten Exemplar erhalten, möchte der Kurator auf keinen Fall Kratzer oder andere Beschädigungen durch manuelle Messgeräte wie dem Tastzirkel oder von der übermäßigen Handhabung bei der Neupositionierung riskieren“, so Rovinsky. „Das Anbringen von Markierungen oder Zielmarken auf diesen Exemplaren wäre schlichtweg undenkbar.“

Zur Digitalisierung wurde der Artec Space Spider, ein leichter, tragbarer 3D-Farbscanner von Artec 3D, verwendet. Dieser erfasst bis zu eine Million Datenpunkte pro Sekunde mit einer Genauigkeit von 0,05 mm. Dadurch war es Rovinsky und Adams möglich, die über 200 Schädel der 57 Arten, darunter Beutelwölfe, Hyänen, Zibetkatzen, Mangusten, Beutelmarder, Hunde, Waschbären und viele andere, bis in den Submillimeterbereich in nur wenigen Minuten zu digitalisieren. Aus evolutionärer Sicht war die Einbeziehung anderer fleischfressender Beuteltiere neben dem Beutelwolf, wie etwa des Beutelmarders, erforderlich, ebenso wie eine Auswahl anderer kleiner Fleischfresser, insbesondere Wiesel, Zibetkatzen und Mungos.
Die Scans wurden anschließend in der Software Artec Studio in 3D-Modelle umgewandelt und in eine andere Software einschließlich Geomagic Studio exportiert, um quantitative Analysen der 3D-Form der Schädel der ausgewählten Arten durchzuführen. 

Nach dem Scanprozess mussten für die anschließenden 3D-geometrischen Morphometrie-Analysen (Form 381) anatomische Orientierungspunkte digital auf der Oberfläche jedes 3D-Schädels platziert werden. Diese Orientierungspunkte dienten der genauen Identifizierung und Erfassung der unterschiedlichen Formmerkmale des Schädels und ermöglichten es den Forschern in Verbindung mit quantitativen Analysen, viele Fragen in Bezug auf dessen Form und Gestalt zu klären.

Schlussfolgerungen und neue Erkenntnisse

Die Ergebnisse der Analysen und Konvergenztests beantworten frühere Fragen zur Lebensweise der Beutelwölfe. Die Daten zeigen, dass eine klare Konvergenz zwischen dem Beutelwolf und afrikanischen Schakalen sowie südamerikanischen Füchsen deutlich ausgeprägt ist. Für die Zukunft ist eine begleitende Studie geplant, die sich auf die Erforschung des Fressverhaltens und Jagdtriebs konzentriert. Zusammen mit der Unterstützung der 3D-Scantechnologie wird das Bild des Beutelwolfs immer vollständiger.

Autor
Matthew McMillion, Senior Editor & Writer bei Artec 3D