Wissensreise durch die Urzeit

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⁠⁠⁠Wunder der Natur⁠⁠⁠⁠

⁠⁠⁠⁠Schlafreise durch vergessene Welten⁠⁠⁠⁠

⁠⁠⁠⁠Schlafreise durch das Universum⁠⁠⁠⁠

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Ein Tag im Jahr X - Alltagsgeschichten

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Lange galt als ausgemacht, dass Dinosaurier den Tag beherrschten und erst nach ihrem Aussterben die Nacht den Säugetieren überließen. Diese Folge zeigt, wie sich diese Annahme durch eine unscheinbare Knochenstruktur im Auge widerlegen lässt: den Skleralring. Anhand der bahnbrechenden Studie von Lars Schmitz und Ryosuke Motani wird erklärt, wie sich Aktivitätsmuster längst ausgestorbener Tiere rekonstruieren lassen, und warum kleinere Räuber wie Velociraptor und der vierflügelige Microraptor vermutlich nachts jagten, während große Pflanzenfresser rund um die Uhr aktiv waren. Im Zentrum stehen zudem zwei besonders eindrückliche Fälle: die auffällig großäugigen Troodontiden, darunter eine riesenhafte Population aus dem arktischen Alaska, die möglicherweise an monatelange Polarnacht angepasst war, sowie Shuvuuia deserti aus der mongolischen Wüste Gobi, ein hühnergroßer Jäger mit einer Nachtsicht, die selbst moderne Eulen übertrifft, und einem Gehör, das dem der Schleiereule in nichts nachsteht. Auch die viel diskutierte Frage, ob frühe Säugetiere tatsächlich nur deshalb nachtaktiv wurden, um Dinosauriern auszuweichen, wird im Licht dieser neuen Befunde eingeordnet. Eine Folge über verborgene Sinne, nächtliche Jagdstrategien und ein Kapitel der Dinosauriergeschichte, das erst durch moderne Bildgebung sichtbar wurde.QuellenChoiniere, J. N., Neenan, J. M., Schmitz, L., Ford, D. P., Chapelle, K. E. J., Balanoff, A. M., Sipla, J. S., Georgi, J. A., Walsh, S. A., Norell, M. A., Xu, X., Clark, J. M., & Benson, R. B. J. (2021). Evolution of vision and hearing modalities in theropod dinosaurs. Science, 372(6542), 610–613. https://doi.org/10.1126/science.abe7941Schmitz, L., & Motani, R. (2011). Nocturnality in dinosaurs inferred from scleral ring and orbit morphology. Science, 332(6030), 705–708. https://doi.org/10.1126/science.1200043Fiorillo, A. R., & Gangloff, R. A. (2000). Theropod teeth from the Prince Creek Formation (Cretaceous) of northern Alaska, with speculations on Arctic dinosaur paleoecology. Journal of Vertebrate Paleontology, 20(4), 675–682. https://doi.org/10.1671/0272-4634(2000)020[0675:TTFTPC]2.0.CO;2Xu, X., Zhou, Z., Wang, X., Kuang, X., Zhang, F., & Du, X. (2003). Four-winged dinosaurs from China. Nature, 421(6921), 335–340. https://doi.org/10.1038/nature01342Jacobs, G. H. (2013). Losses of functional opsin genes, short-wavelength cone photopigments, and color vision—a significant trend in the evolution of mammalian vision. Visual Neuroscience, 30(1–2), 39–53. https://doi.org/10.1017/S0952523812000429

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Vor rund 375 Millionen Jahren schob sich in den Flussdeltas des heutigen kanadischen Nordens ein Tier durchs seichte Wasser, das weder eindeutig Fisch noch Landtier war: Tiktaalik roseae. Diese Folge erzählt die Geschichte einer der bedeutendsten Fossilfunde der Wissenschaftsgeschichte, von der gezielten Suche des Forschungsteams um Neil Shubin auf der Ellesmere-Insel bis zur Entdeckung im Jahr 2004. Es geht um einen beweglichen Hals, um Brust- und Beckenflossen mit den Vorläufern von Oberarm, Elle, Speiche und Handwurzel, um Lungen neben Kiemen und um die Frage, warum sich viele Merkmale des späteren Landlebens tatsächlich schon im Wasser entwickelten. Die Folge ordnet Tiktaalik in den größeren Stammbaum der sogenannten Elpistostegalier ein, blickt auf heutige Parallelen wie Schlammspringer und Lungenfische und zeigt, wie genetische Untersuchungen und neuere Funde wie Elpistostege watsoni das Bild des Landgangs bis heute weiter schärfen. Auch die genaue Anatomie von Kiefer, Rippen und Schuppenkleid kommt zur Sprache, ebenso wie die Frage, welche Fressfeinde und Umweltbedingungen im Devon auf Tiktaalik einwirkten. Eine Reise an den Rand zwischen Wasser und Land, an dem sich vor Jahrmillionen die Weichen für die gesamte spätere Wirbeltierevolution stellten, unsere eigene eingeschlossen.QuellenCloutier, R., Clement, A. M., Lee, M. S. Y., Noël, R., Béchard, I., Roy, V., & Long, J. A. (2020). Elpistostege and the origin of the vertebrate hand. Nature, 579(7800), 549–554. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2100-8Daeschler, E. B., Shubin, N. H., & Jenkins, F. A., Jr. (2006). A Devonian tetrapod-like fish and the evolution of the tetrapod body plan. Nature, 440(7085), 757–763. https://doi.org/10.1038/nature04639Shubin, N. H., Daeschler, E. B., & Jenkins, F. A., Jr. (2006). The pectoral fin of Tiktaalik roseae and the origin of the tetrapod limb. Nature, 440(7085), 764–771. https://doi.org/10.1038/nature04637Shubin, N. H., Daeschler, E. B., & Jenkins, F. A., Jr. (2014). Pelvic girdle and fin of Tiktaalik roseae. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(3), 893–899. https://doi.org/10.1073/pnas.1322559111Shubin, N. (2008). Der Fisch in uns: Eine Reise durch die 3,5 Milliarden Jahre alte Geschichte unseres Körpers. Berlin Verlag.

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Vor rund fünfzigtausend Jahren stapften über die Ebenen Australiens Beuteltiere so schwer wie Flusspferde, Kängurus von zwei Metern Höhe und flugunfähige Riesenvögel. Diese Folge nimmt dich mit in die verlorene Welt der australischen Megafauna. Wir begegnen dem gewaltigen Diprotodon, dem rätselhaften Beutellöwen und der riesigen Echse Megalania, und wir gehen der großen Frage nach, warum diese Giganten verschwanden. War es der Mensch, der Klimawandel oder das Zusammenspiel beider Kräfte? Eine ruhige Reise durch die Urzeit eines einzigartigen Kontinents, die zugleich zeigt, wie verletzlich das Gleichgewicht des Lebens ist und wie viel Verantwortung wir für die Tierwelt der Gegenwart tragen.QuellenJohnson, C. N. (2006). Australia's mammal extinctions: A 50,000-year history. Cambridge University Press.Miller, G. H., Fogel, M. L., Magee, J. W., Gagan, M. K., Clarke, S. J., & Johnson, B. J. (2005). Ecosystem collapse in Pleistocene Australia and a human role in megafaunal extinction. Science, 309(5732), 287–290. https://doi.org/10.1126/science.1111288Saltré, F., Rodríguez-Rey, M., Brook, B. W., Johnson, C. N., Turney, C. S. M., Alroy, J., … Bradshaw, C. J. A. (2016). Climate change not to blame for late Quaternary megafauna extinctions in Australia. Nature Communications, 7, 10511. https://doi.org/10.1038/ncomms10511van der Kaars, S., Miller, G. H., Turney, C. S. M., Cook, E. J., Nürnberg, D., Schönfeld, J., … Lehman, S. J. (2017). Humans rather than climate the primary cause of Pleistocene megafaunal extinction in Australia. Nature Communications, 8, 14142. https://doi.org/10.1038/ncomms14142

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Wir reisen rund 49 Millionen Jahre zurück ins Eozän und blicken auf ein Naturphänomen, das kaum jemand kennt: das Azolla-Ereignis. Wir erfahren, wie der winzige Schwimmfarn Azolla, begünstigt durch ein warmes Treibhausklima, eine stabile Süßwasserschicht und eine besondere Symbiose mitstickstofffixierenden Cyanobakterien, den nahezu abgeschlossenen ArktischenOzean über hunderttausende Jahre hinweg dicht bewuchs.

Wir schauen uns die geologischen Belege dieses Ereignissesan, insbesondere die Bohrkerne des Integrated Ocean Drilling Program vom Lomonosov-Rücken, und erklären, wie die sauerstoffarmen Bedingungen am Meeresboden zur dauerhaften Einlagerung riesiger Mengen organischenKohlenstoffs führten. Dieser Prozess gilt heute als einer der wichtigen Auslöser für die globale Abkühlung im Verlauf des Eozäns, die schließlich in die Vereisung der Antarktis mündete. Außerdem werfen wir einen Blick auf die moderne Nutzung von Azolla in der Landwirtschaft und ihre Bedeutung für heutige Forschung zu Kohlenstoffkreisläufen.

Eine Folge voller Fakten über Klimageschichte, Biologie unddie überraschende Kraft kleiner Organismen. Viel Freude beim Zuhören!

Quellen:

Brinkhuis, H. et al. (2006): Episodic fresh surface waters in the Eocene Arctic Ocean. Nature, 441, 606–609.

Speelman, E. N. et al. (2009): The Eocene Arctic Azolla bloom: environmental conditions, productivity and carbon drawdown. Geobiology, 7(2), 155–170.

Barke, J. et al. (2011): Coeval Eocene blooms of the freshwater fern Azolla in and around Arctic and Nordic seas. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 302(1-2), 1–12.

Moran, K. et al. (2006): The Cenozoic palaeoenvironment of the Arctic Ocean. Nature, 441, 601–605.

Pearson, P. N. & Palmer, M. R. (2000): Atmospheric carbon dioxide concentrations over the past 60 million years. Nature,406, 695–699.

Zachos, J. C. et al. (2008): An early Cenozoic perspective on greenhouse warming and carbon-cycle dynamics. Nature,451, 279–283.

Van Kempen, M. M. L. et al. (2012): Growth and photosynthetic responses of the aquatic fern Azolla filiculoides to elevatedCO2. Annals of Botany, 110(3), 656–666.

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Vom hundegroßen Waldbewohner zum stolzen Steppenläufer: Die Geschichte der Pferde ist eine der längsten und am besten belegten Verwandlungsgeschichten der Erde. In dieser Folge folgen wir ihr über mehr als fünfzig Millionen Jahre, vom scheuen Blätterfresser des Eozän mit seinen vielen Zehen bis zum einzehigen Pferd unserer Zeit. Wir erfahren, warum aus flachen Zähnen hochkronige Mahlwerkzeuge wurden, wie sich das Verschwinden der Wälder und die Ausbreitung der Grassteppen in Beine und Gebiss einschrieben, und weshalb die Pferdelinie kein gerader Weg, sondern ein reich verzweigter Busch war. Eine ruhige Reise durch die Tiefenzeit, die zeigt, wie eng jedes Lebewesen mit seiner Umwelt verwoben ist.QuellenMacFadden, B. J. (2005). Fossil horses – Evidence for evolution. Science, 307(5716), 1728–1730. https://doi.org/10.1126/science.1105458Mihlbachler, M. C., Rivals, F., Solounias, N., & Semprebon, G. M. (2011). Dietary change and evolution of horses in North America. Science, 331(6021), 1178–1181. https://doi.org/10.1126/science.1196166Cantalapiedra, J. L., Prado, J. L., Hernández Fernández, M., & Alberdi, M. T. (2017). Decoupled ecomorphological evolution and diversification in Neogene-Quaternary horses. Science, 355(6325), 627–630. https://doi.org/10.1126/science.aag1772Franzen, J. L. (2010). The rise of horses: 55 million years of evolution. Johns Hopkins University Press.

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Vor mehr als fünfhundert Millionen Jahren glitt durch die warmen, flachen Meere des Kambriums ein Tier, das größer war als alles andere um es herum: Anomalocaris, der erste echte Großräuber der Erdgeschichte. In dieser Folge tauchen wir ein in die Welt der kambrischen Explosion, jener Zeit, in der fast alle großen Baupläne des tierischen Lebens entstanden. Wir folgen der fast hundertjährigen Geschichte eines wissenschaftlichen Irrtums, bei dem die Einzelteile dieses Tieres über Jahrzehnte als Garnele, Qualle und Schwamm getrennt beschrieben wurden, bis Forscherinnen sie endlich zusammenfügten. Wir erfahren, warum seine über sechzehntausend Linsen zählenden Facettenaugen zu den schärfsten seiner Zeit gehörten, weshalb sein rätselhafter Ringmund heute Fragen aufwirft, und wie er als Ahnherr der Gliederfüßer mit jedem Käfer und jeder Krabbe unserer Gegenwart verbunden ist. Eine ruhige Reise an den Ursprung der marinen Nahrungsketten und zur Verletzlichkeit jener Ozeane, die alles Leben hervorbrachten.QuellenDaley, A. C., & Edgecombe, G. D. (2014). Morphology of Anomalocaris canadensis from the Burgess Shale. Journal of Paleontology, 88(1), 68–91. https://doi.org/10.1666/13-067Paterson, J. R., García-Bellido, D. C., Lee, M. S. Y., Brock, G. A., Jago, J. B., & Edgecombe, G. D. (2011). Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes. Nature, 480(7376), 237–240. https://doi.org/10.1038/nature10689Whittington, H. B., & Briggs, D. E. G. (1985). The largest Cambrian animal, Anomalocaris, Burgess Shale, British Columbia. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 309(1141), 569–609. https://doi.org/10.1098/rstb.1985.0096Bicknell, R. D. C., Holmes, J. D., Edgecombe, G. D., Losso, S. R., Ortega-Hernández, J., Wroe, S., & Paterson, J. R. (2023). Biomechanical analyses of Anomalocaris canadensis frontal appendages. Proceedings of the Royal Society B, 290(2001), 20230638. https://doi.org/10.1098/rspb.2023.0638

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Vor mehr als sechzig Jahrtausenden verließ eine kleine Gruppe von Menschen das östliche Afrika, und aus diesem stillen Aufbruch ging die gesamte Menschheit hervor, die heute jeden Winkel der Erde bewohnt. Diese Folge folgt den Spuren jener Wandernden: vom Ursprung unserer Art in Afrika über die Küstenrouten des Indischen Ozeans bis zur waghalsigen Überfahrt nach Australien, dem ältesten Beleg menschlicher Seefahrt. Wir begleiten die Menschen nach Europa, wo sie auf die Neandertaler trafen, durch die Steppen Asiens ins Reich der Denisova-Menschen und schließlich über die Landbrücke Beringia bis zur Südspitze Südamerikas. Eine ruhige Reise durch die längste Wanderung, die je unternommen wurde, und eine Erinnerung daran, dass alle Menschen der Erde nahe Verwandte sind.QuellenBae, C. J., Douka, K., & Petraglia, M. D. (2017). On the origin of modern humans: Asian perspectives. Science, 358(6368), eaai9067. https://doi.org/10.1126/science.aai9067 (Übersichtsarbeit in hochrangiger Fachzeitschrift, sehr verlässlich)Clarkson, C., Jacobs, Z., Marwick, B., Fullagar, R., Wallis, L., Smith, M., et al. (2017). Human occupation of northern Australia by 65,000 years ago. Nature, 547(7663), 306–310. https://doi.org/10.1038/nature22968 (Primärstudie zu Madjedbebe, peer-reviewed)Nielsen, R., Akey, J. M., Jakobsson, M., Pritchard, J. K., Tishkoff, S., & Willerslev, E. (2017). Tracing the peopling of the world through genomics. Nature, 541(7637), 302–310. https://doi.org/10.1038/nature21347 (populationsgenetische Übersicht, hohe Reliabilität)Dillehay, T. D., Ocampo, C., Saavedra, J., Sawakuchi, A. O., Vega, R. M., Pino, M., et al. (2015). New archaeological evidence for an early human presence at Monte Verde, Chile. PLOS ONE, 10(11), e0141923. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0141923 (Primärstudie, frei zugänglich, seriöse Fachzeitschrift)

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In dieser Folge reisen wir rund sechzig Millionen Jahre zurück ins Paläozän und begeben uns in die tropischen Sumpfwälder des heutigen Kolumbiens. Dort lebte Titanoboa cerrejonensis, die größte bekannte Schlange der Erdgeschichte: bis zu dreizehn Meter lang und über eine Tonne schwer. Wir erfahren, wie Forschende anhand fossiler Wirbelknochen aus der Cerrejón-Kohlemine die Ausmaße dieses gigantischen Reptils rekonstruierten und was ihre Größe über das Klima der damaligen Tropen verrät.

Ein zentrales Thema der Folge ist der Zusammenhang zwischen Körpergröße wechselwarmer Tiere und Umgebungstemperatur: Titanoboa dient als eine Art biologisches Thermometer, mit dem sich die tropische Durchschnittstemperatur des frühen Paläozäns auf rund dreißig bis dreiunddreißig Grad Celsius bestimmen ließ, deutlich wärmer als heute. Außerdem werfen wir einen Blick auf das gesamte Ökosystem der Fundstätte, die Entdeckungsgeschichte und weitere urzeitliche Riesenschlangen.

Eine faktenreiche Folge über Paläontologie, Klimageschichte und die erstaunlichen Grenzen tierischen Wachstums. Viel Freude beim Zuhören!

Quellen:

1. Head, J. J. et al. (2009): Giant boid snake from the Palaeocene neotropics reveals hotter past equatorial temperatures. Nature, 457, 715–717.
2. Hastings, A. K. et al. (2010): Systematics and biogeography of crocodylians from the Miocene of Panama. Journal of Vertebrate Paleontology, 30(1), 139–162.
3. Wood, R. et al. (2013): Testing the freshwater habitat hypothesis for the giant Palaeocene snake Titanoboa. Biology Letters, 9(1), 20120922.
4. Bloch, J. I. et al. (2010): First North American record of the Cretaceous mammal Deltatheridium and important new records of Palaeocene mammals from Colombia. Journal of Paleontology, 84(4).
5. Head, J. J. (2015): Fossil calibration dates for molecular phylogenetic analysis of snakes. Palaeontologia Electronica, 18(1).
6. Smithsonian National Museum of Natural History: Titanoboa – Monster Snake Exhibition Materials.

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