Ein Blick auf die Insel aus dem Inneren überfluteter Höhlen

An der Südwestküste Madagaskars ist der Juni mit Temperaturen um die 27 Grad Celsius vergleichsweise kühl. Die trockene, sandige und holprige Straße ist gesäumt von dichten Dickichten stacheliger, einheimischer Sukkulenten und eingeführter Kakteen. Das Ziel: ein Juwel im Nationalparksystem Madagaskars namens Tsimanampesotse („tsimanampesotse“). Tief im Park entladen wir die Lastwagen und begeben uns auf den Pfad. Wir durchqueren Sand-, Kies- und poröse Felsplatten mit scharfen Kanten, die sich wie Klettverschluss an unseren Schuhen festsetzen. Alles leuchtet in Orange- und Salbeitönen; ab und zu blitzt ein Baobabbaum zwischen den Felsbrocken und dem Gestrüpp hervor. Es erfordert bewusste Vorstellungskraft, die grelle Sonne und den kalkroten Staub auf Händen und Gesicht auszublenden und stattdessen die Wälder in Gedanken zu verorten, die einst dieses Land bedeckt haben müssen, die riesigen Lemuren, die sich von den Früchten der Bäume ernährten und die Samen verbreiteten, und die riesigen Fossas, die ihnen im Schlaf nachstellten. Noch surrealer ist die Tatsache, dass wir inmitten dieser trockenen, dornigen Wüstenlandschaft unter Wasser fahren werden, um diese Welt zu erforschen.

Ich arbeite hier mit einem multinationalen Team aus Forschern, Studenten, Entdeckern, Mitarbeitern des Nationalparks Madagaskar (MNP) und einheimischen Trägern zusammen, um die Paläobiologie und das Aussterben der Fauna besser zu verstehen, die einst den Tsimanampesotse-Nationalpark und die umliegende Region prägte. Obwohl der Park seit Jahrzehnten ein beliebtes Ziel für Einheimische und internationale Besucher ist, ist das Netzwerk wassergefüllter Gänge, das sich unter den Füßen durch die Region zieht, weitgehend unerforscht. Ihr Inneres wurde 2014 erstmals von meinen Kollegen der Madagascar Cave Diving Association (MCDA) erkundet. In diesen überfluteten Höhlen haben wir unzählige unberührte Knochen von Riesen und Kuriositäten gefunden, die wir nur schwer in bekannte Kategorien einordnen können. Denn Madagaskar ist reich an endemischer Flora und Fauna – Pflanzen und Tieren, die nirgendwo sonst auf der Welt vorkommen – und diese stellen Wissenschaftler, die sie in größere Stammbäume einordnen wollen, oft vor faszinierende Herausforderungen. So haben wir beispielsweise in einer dieser Höhlen die Skelette mehrerer ausgestorbener Hornkrokodile gefunden. Dieses Krokodil war bis zur Einführung des Nilkrokodils das größte Raubtier Madagaskars, doch es gab nur wenige Skelette für Forschungszwecke. Aufgrund der geringen Anzahl bekannter Skelette gaben die anatomischen Variationen (z. B. der „Hörner“ an ihren Schädeln) Anlass zu Kontroversen unter Wissenschaftlern, die die genaue Stellung dieser Individuen innerhalb der Krokodilfamilie klären wollten. Kürzlich konnte mithilfe von DNA festgestellt werden, dass diese Art von einer frühen Abspaltung der „echten“ Krokodile abstammt, einer besonders vielfältigen Linie innerhalb der Ordnung Crocodilia. Da diese Art keine nahen Verwandten hat, weder lebende noch ausgestorbene, ist sie von zentraler Bedeutung für die Erforschung der Evolution und Anpassungen der Krokodile, die zu den ältesten und bis heute existierenden Wirbeltiergruppen gehören. Die DNA-Studie klärte die Frage nach dem Lebensraum dieser Krokodile, und aus den überfluteten Höhlenfundstätten konnten wir mehrere neue Exemplare für Madagaskars wertvolle Skelettsammlungen bergen, die uns helfen werden, ihre Naturgeschichte besser zu verstehen.

Die gesammelten Knochen liefern nicht nur Beweise dafür, dass diese ungewöhnlichen Geschöpfe einst dieses Land durchstreiften, sondern geben auch Aufschluss über das Ökosystem, dem sie angehörten, die Bedeutung ihrer Abwesenheit für das heutige Land und die Gründe für ihr Verschwinden. Die Skelettreste des ausgestorbenen Riesenmakis Pachylemur insignis beispielsweise ermöglichen uns Einblicke, die über die Biologie der Tiere hinausgehen, da jede Art Teil eines größeren Ökosystems ist. Anhand der Anatomie von Kiefer und Zähnen des Pachylemur wissen wir, dass er sich hauptsächlich von Früchten ernährte. Wie viele fruchtfressende Tiere weltweit trug der Pachylemur wahrscheinlich zur Samenverbreitung der von ihm verzehrten Pflanzen bei – ähnlich wie andere Primaten fraß er das Fruchtfleisch, verschluckte dabei unabsichtlich die Samen, transportierte sie ein Stück weit und schied sie dann zusammen mit wertvollem Dünger aus. Anhand der Knochen seiner Gliedmaßen lässt sich erkennen, dass Pachylemur in Bäumen lebte. Heute gibt es in der Region jedoch nur noch wenige Bäume, die groß genug sind, um selbst die kleineren Kattas, die noch im Park leben, zu ernähren. Die gefährdeten Varis (Gattung Varecia ) sind die nächsten lebenden Verwandten von Pachylemur und haben sich ebenfalls an eine vorwiegend fruchtbasierte Ernährung angepasst. Fruchttragende Bäume sind im Park heute jedoch selten, und es gibt keine Varecia-Arten in der Gegend. Dies deutet darauf hin, dass die Landschaft ganz anders aussah, als Pachylemur hier lebte und weit verbreitet war. Studien an lebenden Arten zeigen außerdem, dass größere Lemuren größere Früchte fressen und vermutlich auch größere Samen verschlucken und transportieren können. Da größere Bäume oft proportional größere Samen tragen, könnten die ausgestorbenen Lemuren eine wichtige ökologische Rolle beim Erhalt der Wälder gespielt haben, die ihnen Nahrung und Schutz boten.

Heute lassen die verbliebenen Baobabbäume im Park ihre mild-süßen, grapefruitgroßen Früchte zu Boden fallen, wo sie verrotten. Die harten, holzigen Schalen sind wahrscheinlich zu schwer für kleine Tiere zu öffnen – ich musste selbst kräftig zuschlagen, um eine frische Frucht zu öffnen – und es sind keine lebenden Samenverbreiter dieser Bäume bekannt. Pachylemuren könnten dazu gehört haben, ebenso wie Riesenschildkröten und Elefantenvögel. Wann genau diese Tiere aus der Landschaft verschwanden, ist unklar, und der Zeitpunkt ihres Verschwindens dürfte regional unterschiedlich gewesen sein. Dennoch stammen Knochen einiger ausgestorbener Megafauna mit Schlachtspuren aus den letzten Jahrhunderten, sodass ihr Verschwinden im Vergleich zu vielen Tieren, deren Skelette in Museen ausgestellt sind, recht jung ist. Die meisten Baobabs in Tsimanampesotse sind heute langlebig, einer wird auf etwa 1500 Jahre geschätzt. Die ausgestorbenen Riesen-Samenverbreiter könnten die Samen des Baumes, den wir heute sehen, getragen haben, starben aber, bevor sie die nächsten Generationen fortpflanzen konnten.

Die Frage nach den Gründen für das Aussterben dieser Tiere ist von entscheidender Bedeutung. Ein Drittel der Lemurenarten ist in den letzten tausend Jahren ausgestorben, und sie sind nicht die einzigen, die dieses Schicksal teilen. Wir erleben derzeit ein massives Artensterben, dessen dramatischste Biodiversitätsverluste auf Inseln weltweit zu verzeichnen sind. In der westlichen Hemisphäre arbeite ich mit einem anderen Team zusammen, das anhand von Fossilien aus überfluteten Höhlen in der Dominikanischen Republik nach Hinweisen auf die Paläobiologie kürzlich ausgestorbener karibischer Fauna sucht. Das Land ist von Hunderten von Höhlen durchzogen, sowohl trockenen als auch überfluteten. Tauchen ist an der Küste und in den überfluteten Höhlen sehr beliebt und ein Segen für die Wirtschaft. Es gibt jedoch auch Anlass zur Sorge, da einige Anbieter Touristen ohne die notwendige Sicherheitsausbildung in die Höhlen mitnehmen und so das Leben der Taucher gefährden und den Erhalt empfindlicher Strukturen in den Höhlen selbst beeinträchtigen. Die Dominikanische Republik Speleologische Gesellschaft (DRSS) wurde gegründet, um die Sicherheit und den Schutz der überfluteten Höhlen der Dominikanischen Republik zu fördern. Sie arbeitet mit Wissenschaftlern wie mir zusammen, um die Überreste ausgestorbener Tiere in diesen Höhlen zu erfassen, zu dokumentieren und zu erhalten. Diese Kooperation ist sehr produktiv und umfasst mittlerweile Forscher des Naturhistorischen Museums in Santo Domingo sowie Spezialisten von Universitäten und Museen aus aller Welt.

Die in den überfluteten Höhlen der Dominikanischen Republik erhaltenen Tierknochen sind oft besser erhalten als jene derselben Arten aus trockenen Höhlen. Der ausgestorbene Affe Antillothrix bernensis beispielsweise war der Wissenschaft bis zur Entdeckung eines Teilskeletts im Jahr 2010 in der überfluteten Höhle La Jeringa (spanisch für „Spritze“, benannt nach ihrer Nutzung als Frischwasserquelle, die über Rohre an die Oberfläche geleitet wurde) lediglich durch zwei Knochenfragmente bekannt. Dank dieser und weiterer Entdeckungen seither sowie der Unterstützung der DRSS und des Naturhistorischen Museums von Santo Domingo ist Antillothrix heute der am besten erforschte ausgestorbene Affe Amerikas, dessen Skelettfunde fast ausschließlich aus überfluteten Höhlen stammen.

Betrachtet man die Karibik genauer, so finden sich dort ausgestorbene Tiere wie vier endemische Affenarten, mehrere endemische Faultiere, eine Rieseneule, Fledermäuse und große Nagetiere, die von den indigenen Völkern vor der europäischen Kolonialisierung als Nahrung gehalten wurden. Ähnlich wie die Lemuren Madagaskars waren die karibischen Affen wahrscheinlich Samenverbreiter und trugen vermutlich zur Gestaltung und zum Erhalt der Wälder bei, von denen sie abhängig waren. Über ihre Paläobiologie und Ökologie ist jedoch nur sehr wenig bekannt, da die Landschaften der Inseln, auf denen sie lebten, durch menschliche Eingriffe stark verändert wurden. Die karibischen Affen wiesen eine ungewöhnliche Anatomie auf: Sie waren insgesamt stämmig gebaut und besaßen im Verhältnis große Backenzähne. In einigen Fällen fehlten ihnen sogar einige Backenzähne – der Jamaika-Affe Xenothrix beispielsweise hatte keine Weisheitszähne. Große Backenzähne deuten darauf hin, dass die Tiere kleine Partikel zu sich nahmen, doch keine anderen Affen aus Amerika weisen eine vergleichbare Anatomie oder eine ähnliche Ernährung auf. Obwohl andere Merkmale ihrer Zahnform darauf hindeuten, dass sie wahrscheinlich Früchte aßen, sind wir hinsichtlich der Einzelheiten noch etwas ratlos.

Viele der ausgestorbenen endemischen Tierarten der Karibik weisen eine einzigartige Anatomie auf, vermutlich eine Folge des sogenannten „Inseleffekts“. Dieser beschreibt die ungewöhnlichen Proportionen von Tieren auf kleinen Inseln im Laufe ihrer Evolution: Kleine Nagetiere entwickeln sich zu recht großen Exemplaren, große Elefanten und Flusspferde zu Zwergformen. Auch unser ausgestorbener Verwandter , der Homo floresiensis (der „Hobbit“), verdankte seine geringe Größe und seine großen Füße wahrscheinlich demselben Prozess. Doch nicht nur diese Besonderheiten machen Inseln reich an neuen Variationen. Sie entstehen, weil Individuen oder kleine Gruppen zufällig auf der Insel landen, lange isoliert sind und dem enormen Überlebensdruck in einem begrenzten Lebensraum mit begrenzten Ressourcen ausgesetzt sind. Die Erforschung der wichtigsten Faktoren, die zum Aussterben der Inselfauna geführt haben oder sie anfälliger als Festlandarten gemacht haben, kann weitreichende Erkenntnisse liefern. Wälder, die einst größere Landmassen bedeckten, werden zunehmend vom Menschen für verschiedenste Zwecke fragmentiert, und die Fauna in diesen Fragmenten muss sich an kleinere Gebiete und weniger Ressourcen anpassen. Aufgrund ihrer begrenzten Verbreitungsgebiete und gestörten Nahrungsnetze stellen diese „Inseln“ ungewohnte Herausforderungen für die Arten des Festlandes dar und können möglicherweise nicht die Populationen erhalten, die für die Sicherung ihrer genetischen Vielfalt und ihres langfristigen Überlebens notwendig sind.

Was Madagaskar betrifft, wird in der Forschungsgemeinschaft derzeit über die Ursachen des Artensterbens diskutiert. Die südwestliche Küstenregion dient als Beispiel. Dort hatte ein Austrocknungstrend die Landschaft um Tsimanampesotse verändert. Ein ehemals Süßwassersee, der bereits brackig war, wurde noch salziger, was die Süßwasservögel vertrieb und die einheimische Fauna zum Verschwinden brachte – sie verschwand in der Region. Etwa zur gleichen Zeit siedelten sich auch menschliche Viehzüchter in dem Gebiet an. So könnten zwei Faktoren – Klimawandel und menschlicher Einfluss – zum Verschwinden der einheimischen Fauna beigetragen und letztendlich deren Aussterben verursacht haben. Im heutigen Zeitalter anthropogener Einflüsse in vielfältiger Weise erscheint die Untersuchung dieser Wechselwirkung im paläontologischen Kontext nur allzu vertraut. Doch wenn wir die Paläobiologie untersuchen, stehen uns nicht die Daten zur Verfügung, die moderne Wildtiererhebungen, Landnutzungs- und Wetteraufzeichnungen liefern würden. Stattdessen basieren die Informationen über Fauna und Landnutzung auf paläontologischen und archäologischen Fundstätten. Die überfluteten Höhlen von Tsimanampesotse boten hierfür eine hervorragende Fauna, und auch Wetteraufzeichnungen sind in den Höhlen vorhanden...

Mitoho („mee-too-hoo“) ist eine Höhle mit weitem Eingang im Tsimanampesotse-Nationalpark. Hier suchen Menschen und Tiere gleichermaßen Schutz vor Wind und Wetter und erfrischen sich mit einem kühlen Getränk aus dem Süßwasserbecken im Inneren. Ein großes Schild nahe dem Eingang zeigt verblasste Karikaturen der einheimischen Tierwelt – einige von ihnen leben noch im Park, andere sind verschwunden – und weist den Besuchern den Weg hinunter über eine steile Treppe, die kunstvoll aus dem Gestein der Karstverwitterung gefertigt wurde. Bei meinem ersten Besuch in der Höhle war ich fasziniert vom pulsierenden Rhythmus der Rufe der Höhlenschwalben, die über mir kreisten, und von der leuchtend blauen Farbe des Beckens vor mir. Ich erinnere mich auch daran, dass ich mir unsicher war, wo das flache Becken in den Rest der Höhle führte, und dass ich allmählich verstand, wie die gewaltigen Gänge, die sich knapp außerhalb meines Blickfelds befanden, so lange unentdeckt bleiben konnten.

Im Wasser, das mir bis zur Brust reichte, beendete ich meine Vorbereitung und besprach den Plan noch einmal mit meinem Tauchpartner, dem MCDA-Präsidenten Ryan Dart. Obwohl ich mich darauf freute, einen weiteren Tag in der Höhle nach Knochen der Riesenfossa zu suchen, sollte dieser Tauchgang etwas anderes bewirken. Wir gingen in die Hocke, hoben die Füße und stießen uns mit Froschbeinschlägen vorwärts ab, bis wir auf -1 m Tiefe zu einer schmalen, horizontalen Spalte hinabtauchten, wo der Boden auf die Wand traf. Sie wurde größer, je näher wir ihr kamen. Wir tauchten über einen sandigen Hang hinab, dessen goldene Farbe sich in ein dunkles Grau durch Schlamm und schließlich in Schwarz verwandelte. Der dunkle Himmel folgte uns ein Stück nach unten und spiegelte sich dann nach oben, wodurch ein großer Raum mit dunkel gefärbten Wänden und schwarz-grau gestreiften Tropfsteinen sichtbar wurde.

Wir suchen den Boden nach einem Stalagmiten ab, der dem Profil entspricht – die Geologen unseres Teams hatten genaue Anweisungen bezüglich der richtigen Form und Oberflächenbeschaffenheit. Der Stalagmit, den wir auswählen, ist etwa einen halben Meter hoch, hat einen Durchmesser von etwa einem Viertel davon und eine glatte Oberfläche sowie einen gleichmäßigen Umfang von oben bis unten. Die Geologen werden ihn halbieren, den Querschnitt polieren und eine Reihe von Proben entnehmen, um die im Mineral eingeschlossenen Isotope zu messen und so die Niederschlagsmuster während der Ablagerungszeit zu bestimmen. Ein Tropfstein aus einer Höhle zu bergen, ist leider eine relativ einfache Angelegenheit. Während mein Tauchpartner den Hebesack an dem intakten Stalagmiten befestigte und füllte, musste ich an die Händler am Straßenrand in der Dominikanischen Republik denken, die Tropfsteine ​​an Touristen verkauften, die nicht verstanden, dass sie durch den Kauf solcher seltener Schätze die weitere Plünderung der dortigen Höhlen förderten. In Mitoho wurde die Bergung dieses Stals vom Generaldirektor des Nationalparks genehmigt, um die Paläoökologie der Region zu rekonstruieren – natürlich unter der Annahme, dass wir ihn auch tatsächlich bergen könnten! Mit einem Hammer unter Wasser zu hantieren, hätte ich mir nie vorstellen können, und ich muss zugeben, dass Ryan Dart den Großteil der schweren Arbeit geleistet hat – und die war wirklich schwer!

Die Ergebnisse liegen vor. Was verursachte das Aussterben der ausgestorbenen Primaten und anderer einzigartiger Tierarten im Südwesten Madagaskars? Die archäologischen Funde der Region zeichnen zusammen mit den faunistischen und klimatischen Daten aus Tsimanampesotse und nahegelegenen Fundstätten ein klares, aber differenziertes Bild. In unserer 2021 in Frontiers veröffentlichten Studie erklärten wir, dass die zunehmende Austrocknung der Region zur Verkleinerung der natürlichen Verbreitungsgebiete vieler Tierarten beitrug und möglicherweise den Pachylemur in feuchtere Gebiete mit mehr Nahrung vertrieb. Dennoch überlebten andere Tierarten. Der Elefantenvogel, die Riesenschildkröten und zwei Lemurenarten von der Größe eines Pavians und eines Schimpansen, Archeolemur und Megaladapis , schienen die Trockenheit zu tolerieren und konnten in dieser Landschaft bestehen bleiben. Als dann der Regen zurückkehrte, bot die Region ideale Bedingungen für das Wiederaufleben und die Ausbreitung dieser vielfältigen Tierwelt – doch andere Arten wurden aufmerksam. Nach der Dürre kamen menschliche Hirten in die Region, und damit endete das Aufkommen der Megafauna. Das Muster ist eindeutig: In Madagaskar, der Karibik sowie Nord- und Südamerika ist die Körpergröße das Hauptmerkmal der jüngsten Aussterbeereignisse. Große Tiere wurden entweder direkt gejagt oder ihre Lebensräume so stark verkleinert, dass die Arten ausstarben. Auch heute noch bestehen diese Probleme, selbst dort, wo einige der von mir untersuchten Arten längst verschwunden sind. Die künstliche Verkleinerung von Lebensräumen, die Arten in voneinander getrennte Populationen aufteilt, gefährdet ihre genetische Überlebensfähigkeit und macht viele Arten anfälliger für die kombinierte Belastung durch menschliche Eingriffe und klimatische Faktoren.

Überflutete Höhlen in der Karibik und auf Madagaskar haben sich als wertvolle Quelle für die Paläontologie erwiesen; dort sind die Knochen fantastischer Lebewesen erhalten geblieben. Ihr größter Wert liegt jedoch in den Einblicken, die sie uns in die Krise gewähren, der unsere heutige Tierwelt auf den immer kleiner werdenden Inseln inmitten des steigenden Meeresspiegels unserer menschlichen Gesellschaft ausgesetzt ist.

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Geschrieben von Dr. Zachary Klukkert, Ph.D

Dr. Zachary Klukkert, Ph.D., ist biologischer Anthropologe und zertifizierter Höhlentaucher. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der vergleichenden Anatomie und Paläobiologie von Primaten, insbesondere ausgestorbener Arten aus der Karibik und Madagaskar. Wenn er nicht im Gelände forscht, unterrichtet er klinische Anatomie an der Medizinischen Fakultät der Central Michigan University. Klukkert wurde bereits in mehreren wissenschaftlichen Publikationen vorgestellt, darunter Forbes Science (https://www.forbes.com/sites/shaenamontanari/2016/08/22/underwater-paleontology-and-the-monkeys-of-thecaribbean/#28c7d979290c), Outside Magazine (https://www.outsideonline.com/2171946/underwater-caves-earths-final-frontier), die PBS-Dokumentation „When Whales Walked“ und zuletzt in der Herbstausgabe 2022 von Popular Science (https://popsci.zinioapps.com/article/z/z-i536808/z-a27156). Mehr über ihn und seine Forschung erfahren Sie auf seiner Website www.zklukkert.com. Twitter: https://twitter.com/Monkeydentity