Das die Vögel von den Dinosauriern abstammen (und damit evolutionär Dinosaurier sind) hat sich ja inzwischen herumgesprochen. Interessant ist aber natürlich herauszubekommen, wie sich die Veränderung vom Dino zum echten Vogel vollzog. Für die Form den Vogelkopfes gibt es jetzt eine verblüffend einfache Antwort: Vögel haben die Köpfe von Dino-Babies.

Zugegeben, dieser Satz ist etwas plakativ, er beschreibt die Sache aber ganz gut. Vögel haben vergleichsweise kurze Schnauzen (moderne Vögel haben Schnäbel dran, aber viele Vögel der Kreidezeit hatten noch echte zahnbewehrte Schnauzen), einen relativ großen Hirnschädel und große Augen. Dinosaurier dagegen haben längere Schnauzen, kleinere Hirnschädel und Augen. Schaut man sich dagegen die Embryos oder Jungtiere von Dinos oder auch heutigen Krokodilen (die auch zur Gruppe der Archosaurier zählen) an, dann sehen die wesentlich vogelähnlicher aus. Dieses Bild hier zeigt das sehr schön:
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(Quelle: Bhullar et al., s.u.)
In der linken Spalte seht ihr jeweils die Schädel von Embryos (oben) oder Jungtieren (mitte und unten), in der rechten Spalte die von erwachsenen Tieren. Oben seht ihr einen Alligator (und wer diesen Blog gaaanz aufmerksam liest, wird den Schädel rechts sicher wiedererkennen), in der Mitte Coelophysis, einen vergleichsweise urtümlichen Dinosaurier, und unten Archaeopteryx.

Gerade der Schädel des Alligator-Embryos sieht überhaupt nicht aus wie der eines Krokodils, sondern viel eher wie der eines Vogels. Das spricht schon sehr stark dafür, dass Vögel tatsächlich die Schädelform von Jungtieren auch als Erwachsene beibehalten.

So etwas (dass erwachsene Tiere die Eigenschaften von Jungtieren behalten) kommt im Tierreich öfters vor. Ein prominentes Beispiel ist der Axolotl, ein Amphibium, das das Larvenstadium nie beendet und einfach als Larve geschlechtsreif wird:

Ambystoma mexicanum 1.jpg
Von Stan Shebs, CC BY-SA 3.0, Link

Ein anderes Beispiel ist (höchstwahrscheinlich jedenfalls) die Säugetierart Homo sapiens (im Volksmund auch “Mensch” genannt). Dieses schöne Bild hier
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zeigt den Kopf eines jungen und eines erwachsenen Schimpansen – man erkennt deutlich, dass der junge Schimpanse sehr menschenähnlich aussieht. (Das Bild habe ich auf der Seite der AG Evolutionsbiologie gefunden – wie es aussieht eine gute Quelle zum Thema Evolution und Abwehr von kreationistischem Unfug.)

Dieses Phänomen, dass jugendliche Merkmale im erwachsenen Tier erhatlen bleiben, nennt man Neotenie oder Pädomorphose. (Frage an mitlesende BiologInnen: Gibt es eigentlich einen Unterschied zwischen Neotenie und Paedomorphose? Wikipedia behauptet, beides sei dasselbe.)

Auch bei den Vögeln scheint es also ähnlich zu sein. Um das ganze aber etwas genauer (und möglichst quantitativ) zu untersuchen, braucht man ein paar mehr Daten. Ein Team von Paläontologen hat deshalb Schädel von mehr als 30 unterschiedlichen Arten untersucht und detailliert vermessen. Dabei wurden auf den Schädeln Markierungspunkte festgelegt, die sich möglichst an allen Schädeln identifizieren ließen (Hier am Beispiel des Herrerasaurus):
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(Quelle: Bhullar et al., s.u.)

Punkt 1 ist beispielsweise die Spitze des Oberkiefers (oder, wenn ihr’s im Fachjargon hören wollt “Anterior end of premaxillary dental margin”), Punkt 21 ist der vorderste Punkt, an dem der Postorbitalknochen an der Augenhöhle sitzt (“Anterior margin of postorbital along orbital rim”) und so weiter.

Diese Markierungspunkte würden für alle Schädel vermessen (ich schätze, dafür hat man Doktoranden eingespannt, für solche langweilig-nervigen Arbeiten sind die ja da (ich hoffe, hier liest keiner von meinen Doktoranden mit…)), so dass man für jeden Punkt jetzt Koordinaten hatte. Diese Koordinaten wurden dann verwendet, um herauszufinden, wie sich die einzelnen Schädel unterscheiden.

Dazu hat man die Methode der Hauptkomponentenanalyse (principal component analysis) verwendet. Das ist ein Werkzeug aus der Statistik, mit dem man herausfinden kann, welche Größe die Streuung in einer Verteilung dominiert. Stellt euch beispielsweise vor, ihr habt zwei Größen gemessen, beispielsweise die Länge und das Gewicht unterschiedlicher Dinosaurier (das ist jetzt eine seeehr einfaches Beispiel). Ihr tragt diese Daten in einem Koordinatensystem auf:
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Offensichtlich hängen Länge und Masse irgendwie zusammen (da wärt ihr jetzt ohne statistische Analyse sicher niemals drauf gekommen), aber es gibt Dinosaurier, die für ihre Länge vergleichsweise schwer sind (zum Beispiel ist Brachiosaurus mit fast 50 Tonnen etwas “zu kurz” ), umgekehrt sind einige Dinos für ihre Länge zu leicht (für Megalosaurus sind bei knapp 8Meter Länge nur 900kg Masse angegeben.). Nehmt die Werte hier nicht zu ernst, das ist hier kein wissenschaftliches Projekt zur Masse von Dinos sondern nur eine Illustration der Hauptkomponentenanalyse, die Massenwerte hier sind ohnehin eher fragwürdig, und sinnvoll wäre bei der Masse auch eine logarithmische Auftragung – es war einfach das erste Bespiel, das mir einfiel…

Ihr sucht jetzt in diesem Koordinatensystem eine Linie, die so verläuft, dass die Datenpunkte möglichst dicht an dieser Linie dran sind. Diese Linie verläuft dann schräg im Koordinatensystem, etwa so:
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Hinweis: Ich hatte kein Statistikprogramm mit passender Funktion zur Verfügung und habe deswegen einen handelsübliche least-square-fit gemacht. Ich denke, da sollte in diesem Fall dasselbe rauskommen, aber es ist hier ja ohnehin nur eine Illustration des Verfahrens.

Länge und Masse sind beide Variablen, die die “Größe” eines Dinos beschreiben. Die beste Beschreibung der “Größe” eines Dinos bekommt man durch die schräg verlaufende Linie. Man könnte ein neues Koordinatensystem definieren, in dem die grüne Linie eine Achse kennzeichnet, die man “Größe” nennen würde. Die senkrecht dazu stehende Achse würde dann etwas über die Dino-Form aussagen – ein Diplodocus zum Beispiel ist sehr langhalsig und langschwänzig und liegt deswegen unterhalb der Achse, ein Apatosaurus ist kürzer als ein Diplodocus, aber deutlich massiver gebaut und liegt deshalb oberhalb; die zweite Achse wäre also vielleicht so etwas wie eine “Leichtbau”-Achse.

Das Verfahren funktioniert genau so, wenn ihr mehrere Messgrößen (und damit mehrere Achsen) habt, dann kann man es nur nicht mehr so leicht grafisch darstellen. In jedem Fall bekommt ihr die Hauptachsen heraus, und die erste Hauptachse ist diejenige, entlang derer die Werte am breitesten verteilt sind (die Datenpunkte liegen ja möglichst dicht an dieser Achse), sie ist also diejenige, die den größten Teil der Datenvariation erklärt.

Zurück zu unseren Dino- und Vogelschädeln. Für die vermessenen Schädel haben die Forscher auch eine Hauptkomponenten-Analyse gemacht. (Leider steht in der Arbeit nicht genau (oder ich habe es überlesen), wie die Daten eingefüttert wurden.) Mit 45 Messwerten ergeben sich natürlich auch 45 Komponenten, aber zwei dieser Komponenten sind die wichtigsten (die beiden Hauptkomponenten eben, deswegen heißt das Verfahren ja so). Diese beiden geben die Variation der Schädelform am besten wieder:
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(Quelle: Bhullar et al., s.u.)

Wie es sich für eine Grafik in Nature gehört (viel Prestige, wenig Platz), ist die Grafik mit Informationen vollgepfropft (zum Vergrößern anklicken). Ihr könnt euch übrigens auf der Nature-Seite auch (frei verfügbar) eine zip-Datei herunterladen, in der eine Shockwave-Animation enthalten ist, die die Ergebnisse exzellent darstellt

Die beiden Achsen zeigen die Hauptkomponenten (PC1 und PC2). Die erste Hauptkomponente (horizontale Achse) gibt über 40% der Variationsbreite der Daten wieder. Links seht ihr langgestreckte Schädel mit kleinen, eher weit hinten liegenden Augen, rechts kurzschnäuzige Schädel mit großen Augen. Diese Achse ist damit charakteristisch für die ontogenetische Entwicklung, also die vom Jungtier zum Erwachsenen. Das erkennt man auch an den eingezeichneten Pfeilen, die jeweils von einem Jungtier zum ausgewachsenen Tier zeigen. (Die Pfeile verlaufen allerdings schräg, so dass PC1 nicht ganz exakt der Entwicklung entspricht.) Außerdem erkennt ihr, dass weiter links entlang dieser Achse die “echten” Dinosaurier sitzen, je weiter man nach rechts geht, um so weiter kommt man zu den Vögeln.

Besonders spannend ist der blaue Pfeil, der genau durch die Mitte des Koordinatensystems geht: Er verbindet den Alligatorembryo (in blau eingezeichnet) mit dem ausgewachsenen Alligator. Ihr seht, dass der Embryo in der Gruppe der urtümlichen Vögel wie Archaeopteryx und Confuciusornis liegt. Das spiegelt genau die Beobachtung wieder, die wir schon an dem Foto oben gemacht haben.

Eine Ausnahmeerscheinung sind übrigens die Oviraptoren – Dinosaurier mit ganz seltsamen Schädeln wie diesem hier:

ConchoraptorSkull.JPG
By JeyradanOwn work, Public Domain, Link

Eine schöne Übersicht über die skurrilen Schädel der Oviraptoren findet ihr hier.
Die Oviraptoren-Schädel liegen ganz unten auf der PC2-Achse. Die PC2-Achse hängt mit der “Höhe” des Gesichts (“dorsoventral narrowing of the face”) und auch mit der Größe des Hirnschädels zusammen (deswegen verlaufen die Pfeile für die ontogenetische Entwicklung auch nach links oben – Jungtiere haben vergleichsweise größere Hirnschädel).

Obwohl die Oviraptoren so seltsame Schädel haben, verzerrt ihre Anwesenheit die Analyse nur wenig – auch wenn man sie herauslässt, ergibt sich ein ähnliches Bild wie zuvor.

Um das Ergebnis der Analyse ganz deutlich zu machen, haben die Autoren dieses Bild hier gezeigt, das auch häufig im Internet zu sehen war:
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(Quelle: Bhullar et al., s.u.)

Laut Bildunterschrift sieht man in grün den Schädel eines Alligatorembryos, links überlagert mit dem eines erwachsenen Alligators, rechts mit dem eines Confuciusornis. Das ist allerdings irreführend. Was ihr tatsächlich seht, sind nicht die Original-Schädel selbst (den Original-Alligator-Embryo-Schädel (tolles Wortungetüm) hatten wir ja oben auf dem Foto), sondern die Schädelformen, die sich ergeben, wenn man den Schädel nur an Hand der zwei Hauptkomponenten vergleicht. Man erzeugt also sozusagen erst einen “platonischen Idealschädel” (der in der Mitte des Hauptkomponentendiagramms liegt) und verzerrt diesen dann entsprechend. Die wahren Schädel von Alligator und Confuciusornis sehen schon anders aus, wie ihr auch oben sehen könnt. Das wurde leider häufig falsch dargestellt, konnte aber dank eines Blogposts von Mickey Mortimer mit Antwort der Autoren schließlich geklärt werden.

Wie genau die Evolution des Vogelschädels sich abspielte, zeigt diese Grafik:
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(Quelle: Bhullar et al., s.u.)

Hier seht ihr die Entwicklung vom urtümlichen Archosaurier Euparkeria (der vermutlich dem Vorfahren aller Dinos einigermaßen ähnlich war) über die ersten Dinos wie Herrerasaurus und die ersten Vögel (Archaeopteryx) bis hin zu einem modernen Vogel (dem Emu Dromaius), wieder aufgetragen anhand der über die Markierungspunkte rekonstruierten Schädel. Das dahinterliegende Gitter zeigt, wie sich unterschiedliche Bereiche des Schädels verformt haben – diese Technik geht zurück auf den berühmten Biologen D’Arcy Wentworth Thompson, dessen Buch “On growth and form” ein echter Klassiker ist, der sich auch heute noch zu lesen lohnt, obwohl die erste Auflage schon knapp 100 Jahre alt ist.

Die in die Grafik eingezeichneten römischen Ziffern kennzeichnen jeweils Entwicklungsschritte, bei denen eine Neotenie beobachtet wird – im Diagramm passiert das immer dann, wenn der Pfeil nach rechts läuft.

Insgesamt zeigt sich also, dass Vogelschädel tatsächlich denen von jungen Dinosauriern ähneln. Ein wichtiger Grund dafür ist vermutlich (ähnlich wie eventuell auch beim Menschen) die Vergrößerung des Gehirns und auch des Auges.

Allerdings gibt es bei modernen Vögeln an einigen Stellen auch einen gegenteiligen Trend, eine Peramorphose, bei der ein vorhandener Trend in der Entwicklung vom jungen zu erwachsenen Tier verstärkt wird. (Das interessanteste – wenn auch fiktive – Beispiel dafür sind sicher die Pak-Protektoren aus dem Ringwelt-Universum.) Der Schnabel moderner Vögel ist beispielsweise wieder länger geworden (in der Grafik bei Schritt III zu sehen), was dem vorigen Trend widerspricht.

Obwohl die Schädel von Vögeln also viel mit Dinobabies gemeinsam haben, ist die tatsächliche Entwicklung natürlich komplizierter, als es der plakative Titel dieses Blogtextes (und des Originalpapers) vermuten lässt – das ist aber sicher nicht überraschend, die Evolution ist eben ein ziemlich komplexes Phänomen.


Bhart-Anjan S. Bhullar, Jesus Marugan-Lobon, Fernando Racimo, Gabe S. Bever, Timothy B. Rowe, Mark A. Norell & Arhat Abzhanov
Birds have paedomorphic dinosaur skulls
Nature, 487 (2012) S. 223

Kommentare (35)

  1. #1 Georg Hoffmann
    29. Juli 2012

    @Martin
    Hat diese Verbabyisierung etwas mit Agressionsunterdrueckung in der Spezies zu tun?
    Georg

  2. #2 MartinB
    29. Juli 2012

    @Georg
    Das ist bei den Vögeln sehr sehr unwahrscheinlich. Bei Menschen ist es eher denkbar – ich habe gerade ein spannendes paper darüber gelesen, dass Bonobos sich möglicherweise selbst domestiziert haben (muss ich auch mal drüber schreiben, ist ziemlich spannend), und entsprechende Schlüsse für den Menschen sind zumindest denkbar.

  3. #3 roel
    29. Juli 2012

    @MartinB Erstmal, interessanter Artikel.

    Ich bin zwar kein Biologe, aber ein Mitleser. Von daher fühle ich mich halb angesprochen. Vielleicht hilft das weiter: “Formen der Pädomorphose – wie die Neotenie, bei der sich die Ausbildung eines Adultmerkmals verzögert – und die Progenese, bei der die Merkmalsausprägung zu einem früheren Zeitpunkt der Entwicklung abgebrochen wird, sind sowohl rezent als auch fossil in vielen Gruppen nachgewiesen.” Aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Heterochronie

    Also scheint die Neotenie eine Form der Pädomorphose zu sein.

  4. #4 MisterX
    30. Juli 2012

    Die wirklich wichte Frage ist doch : Haben Babys demnach Vogelköpfe?

  5. #5 G.B. Services
    30. Juli 2012

    Ein wirklich interessanter und anschaulicher Artikel. Es ist wirklich erstaunlich, wie sehr die Baby-Schädel denen von Vögeln ähneln. Die Sache mit den Chimpansen ist mir auch neu. Ich kenne viele, die sich gerne zum Affen machen, aber dass wir tatsächlich Baby-Affenköpfe haben… Faszinierend.

    @MisterX
    Ich denke dieser Frage sollte umgehend nachgegangen werden.

  6. #6 JürgenG
    30. Juli 2012

    einen hübschen Artikel zur Neotenie verfasste S.J. Gould über Micky Mouse 😉
    https://www.monmsci.net/~kbaldwin/mickey.pdf

  7. #7 MartinB
    30. Juli 2012

    @Jürgen
    Danke für den Fund – habe ich vor Unzeiten mal gelesen…

  8. #8 MisterX
    30. Juli 2012

    LoL affenbabyvogelköpfe :D:D omg

  9. #9 Enkrod
    31. Juli 2012

    Ich habe mal in einer Doku (weiß leider nicht mehr welche) gesehen wie ein Krokodil eine junge Sumpfschildkröte gemeinsam mit dem eigenen Nachwuchs bewachte. Der Sprecher führte das auf die Wirkung des Kindchenschemas zurück, dass auch unter Reptilien gelten würde.

    Ich kann mir das ja eigentlich nicht vorstellen, aber es passt zur Frage von Herrn Hoffmann, darum erwähne ich es hier.

  10. #10 MartinB
    31. Juli 2012

    @Enkrod
    Google behauptet, dass Schildkröten öfters in Alligatornesten hausen, z.B.:
    https://www.jstor.org/discover/10.2307/1565262?uid=309817771&uid=3737864&uid=2129&uid=2&uid=70&uid=3&uid=67&uid=309799661&uid=62&sid=21100953261363

    Dass ein Krokodil die Schildkröte sozusagen “adoptiert” fände ich überraschend, aber auch nicht völlig unmöglich.

  11. #11 Erik der Unlesbare
    1. August 2012

    Welcher Wille bewegt die Evolution, sich Dinos zu Vögeln entwickeln zu lassen?
    Sollen diese die Schwerkraft “überwinden” indem sie mit Kräften der Trägheit wechselwirken?
    Ist es auch hier egal woher diese Entwicklung ihre Energie bezieht?
    Oder ist alles nur ein Spass der Evolution im Universum?

  12. #12 MartinB
    1. August 2012

    @Erik
    Kannst du bitte aufhören, hier deinen Blödsinn zu posten? In diesem Blog geht’s um Wissenschaft.

  13. #13 Erik der Wissenschaftler
    1. August 2012

    @MartinB
    Meinst du den letzten Satz? Ok!

  14. #14 MartinB
    1. August 2012

    @Erik
    Nein, ich meine Blödsinn der Art “Welcher Wille bewegt die Evolution” oder die vollkommen sinnfreie Verwendung des begriffs “Energie”. Für freies assoziieren mit wissenschaftlichen Begriffen ist das hier nicht der richtige Ort.

  15. #15 Erik der Wissenschaftler
    1. August 2012

    @MartinB
    -> Evolution entwickelt sich nicht willkürlich. Elementarteilchen, Atome, Moleküle, Zellen können nur bestimmte Formen im Universum einnehmen. Die Heisenbergsche Unschärferelation, die Quantenverschränkung und gequantelte Zeit beschreiben diese “Einschränkung” von Willkür in der Entwicklung im Universum. “Meine” Weltformel schliesst biologische Entwicklung nicht aus!

  16. #16 Erik der freie Wissenschaftler
    1. August 2012

    @MartinB
    -> freie Assoziation unterliegt keiner Willkür. Keine Energie im Universum ist “frei” oder Unsinn.
    -> Was ihnen fehlt ist das geometrische Verständnis der Eulerschen Identität, welche mein Verständnis vom Universum prägt.
    Es kann sein, das sie die Bedeutung dieses mathematischen Zahlenspiels unterschätzen.
    -> Sie könnten für ihr Arbeitsfeld, der “Festkörper-chemie”, interessante Erkenntnisse gewinnen. Ohne freie Assoziation im Bewegungsfeld der Wissenschaft wird ihnen dies nicht gelingen.

  17. #17 threepoints...
    1. August 2012

    Diese Ergebnisse passen einwandfrei in meine Vorstellung von der Evolution der Lebewesen auf diesem Planeten – und speziell die der Meschen in den vergangenen tausenden Jahren.

    Mich wundern die Ergebnisse überhaupt nicht. Ich ging sogar davon aus, dass es so eine Art “Verzögerung” (und gar Verhinderung) der Adoleszenz von Lebewesen gibt, die recht eindeutig zu erkennen ist. Auch kulturelle Tendenzen lassen sich erkennen. Im Kontext von Zivilisation liesse sich diese “Präadoleszenz” sogar gut integrieren.

    Die Frage muß aber auftauchen… Was verursacht solche Tendenzen in der Evolution? Und was in der Zivilisation (da sie hier scheinbar beschleunigt auftreten)?

  18. #18 MartinB
    1. August 2012

    @threepoints
    “Was verursacht solche Tendenzen in der Evolution? Und was in der Zivilisation (da sie hier scheinbar beschleunigt auftreten)?”
    Das ist sicher fallabhängig. Bei den Vögeln war es vielleicht eine schnelle Möglichkeit, zu größeren Augen/Gehirnen zu kommen, die (Spekulation) für die Koordination des Fliegens gebraucht wurden.
    Zumindest bei Säugetieren ist es wohl so, dass die Gene für Aggression und Kopfform gekoppelt sind – Experimente an Füchsen zeigen, dass Füchse, die man auf verminderte Scheu zum Menschen selektiert, automatisch auch kürzere Schnauzen bekommen:
    https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&ved=0CFUQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.hum.utah.edu%2F~bbenham%2F2510%2520Spring%252009%2FBehavior%2520Genetics%2FFarm-Fox%2520Experiment.pdf&ei=l1IZUNvhOq6K4gSL5IHoAw&usg=AFQjCNER1aPjAjb0dkPi_BirIHiVs3F2lA&sig2=nxnel3InoEP64xscHHveWw

    Bei den Bonobos scheint es ähnlich zu sein – die Selektion ging vermutlich auf verminderte interspezifische Aggressivität.

    Wie gesagt, werde ich sicher bei Gelegenheit was zu schreiben.

  19. #19 threepoints...
    1. August 2012

    @ MartinB· 01.08.12 · 18:04 Uhr

    “…war es vielleicht eine schnelle Möglichkeit, zu größeren Augen/Gehirnen zu kommen,…”

    -> Das ist … wie soll ich es ausdrücken… nur eine BEschreibung von entsprechend Ablaufenden Entwicklung und eine Mutmaßung über den Vorteil einer schnell ablaufenden Veränderung. Es sagt schlichtweg leider nichts aus. Ich will darauf hinaus, dass es einen besonderen Grund zur Pädomorphokline gegeben haben muß.

    Sicher muß man unterstellen (da sich diese Entwicklungen haben durchgesetzt) dass es einen besonderen Vorteil darin gab. Und sich anders entwickelnde Lebewesen aus der gleichen Gattung es nicht geschaft haben. Aber … Mutationen dieser Art (wenn nicht ganze Körperteile völlig anders sich entwickeln, sondern nur eine andere Entwicklungsauspägung anzeigen) müssen einen besonderen Grund haben.

    Tendenziell vermute ich, dass es besonders Schwarmtiere derart trifft/betroffen hat. Vögel kann man ja durchaus dazu zählen. Bei Bonobos scheint es ebenso zu sein – immerhin bilden diese auch kleine Rudel und leben in Gemeinschaft (40 bis 120 Tiere).

    Ein ganz wichtiges beispiel müssen auch domestizierte Haustiere oder Nutztiere sein, die hierbei Hinweise geben können. Allerdings kann man hier nicht mehr unbedingt von Schwarmtieren ausgehen.
    Was zum Beispiel ist mit der Hauskatze? ist sie “Hauskatze” weil sie klein war … oder klein gezüchtet wurde… ?

    Beim Menschen sei zu erwähnen, dass der unübersehbar sein Fell verloren hat. Ein deutliches Zeichen für ein Merkmal einer nicht “ausgeprägten” Entwicklung, sondern einer eher schnell abgebrochene Entwicklungsphase. Auch relevant: Die Form der Nase, welche beim modernen menschen eher kurz und nach oben zeigt – beim Vorfahren offenbar lang und nach untern zeigte.

    Müssen wir also davon ausgehen, das wir Entwicklungsmäßig eigendlich Kinder sind? Merkmale der Infantilität gibt es physisch wie psychisch reichlich zu erkennen.

  20. #20 MartinB
    1. August 2012

    @threepoints
    “Es sagt schlichtweg leider nichts aus.”
    Verstehe ich nicht. Eine bestimmte Anpassung hat einen Selektionsvorteil, die Anpassung lässt sich durch Neotenie erreichen, also gibt es eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass Nachkommen mit Neotenie sich durchsetzen. Welche weiteren Mechanismen suchst du? Und seit wann haben Mutationen eine Grund?

    “Vögel kann man ja durchaus dazu zählen.”
    Ob das auf die ersten Vögel zutrifft, ist zumindest spekulativ.

    “Ein ganz wichtiges beispiel müssen auch domestizierte Haustiere oder Nutztiere sein, die hierbei Hinweise geben können.”
    Dazu habe ich ja oben was geschrieben – bei Säugetieren geht die Selektion von verminderter Aggression mit pädomorphen Merkmalen einher.

    “Müssen wir also davon ausgehen, das wir Entwicklungsmäßig eigendlich Kinder sind?”
    Nein – wie auchd ie Vögel zeigen, kann neotenie auf einzelne Merkmale beschränkt bleiben – das Körperskelett von Vögeln zeigt keine solchen Tendenzen.

  21. #21 threepoints...
    1. August 2012

    “Und seit wann haben Mutationen eine Grund?”

    -> Ich meine Ursache…Ursache…sorry (aber Grund ist auch oder gerade die Ursache).

    “Ob das auf die ersten Vögel zutrifft, ist zumindest spekulativ.”

    -> Da gibt es also keine Indizien/Hinweise für… interessant. Schwarmbildung also eventuell erst viel später!? Gibt es Hinweise auf Dinosaurier in Schwärmen?

    Also Neotenie hat sich durchgesetzt (im Fall Vögel jedenfalls). Das es einen Anpassungsvorteil gab, muß man unterstellen, sonst gäbe es Vögel heute nicht mehr.

    Aber was Verursachte eben also Neotenie? Anpassungsleistung durch besondere Anforderungen?… Wachstum durch Aktivität?! Hormonelle Veränderungen? Vielleicht scheint es sich hierbei um zu viele Detailfragen zu handeln.

    —-

    ” bei Säugetieren geht die Selektion von verminderter Aggression mit pädomorphen Merkmalen einher.”

    -> Das ist dann auch wieder ein interessanter Hinweis. Allerdings… kann es denn auch umgekehrt sein? Die pädomorphen Merkmale erzeugen eine verminderte Aggressivität…!? (selektiert wurde scheinbar nur nach verminderter Aggressivität – was war also zuerst da?)

    Es ist ja auch nicht unbekannt, was auf neuronaler Ebene Aggressivität erzeugt oder bereitstellt. Würde man diesen neuronalen Teilbereich also über Generationen hemmen oder ausschalten (können), kommt man dann wiederum zu pädomorphen Merkmalen? Oder würde sich dabei keinerlei physische Veränderungen ergeben?

  22. #22 MartinB
    1. August 2012

    @threepoints
    “Gibt es Hinweise auf Dinosaurier in Schwärmen?”
    Massenhaft, sowohl als Knochenfunde als auch bei Fußabdrücken. Aber das heißt ja nicht, dass alle Dinos (oder Urvögel) in Schwärmen lebten, deswegen spekulativ.

    “Aber was Verursachte eben also Neotenie? Anpassungsleistung durch besondere Anforderungen?”
    Ich gehe davon aus, dass Mutationen, die tendenziell zu Neotenie führen, immer mal auftreten – angesichts der zeitlichen Steuerung des Wachstums durch diverse Steuergene sind das vermutlich Mutationen, die relativ leicht auftreten können (bei den Menschen meiner Umgebung gibt es z.B. auch solche mit stärker vorgewölbter und solche mit flacherer Stirn.) Und wenn das einen Selektionsvorteil hat, dann braucht man nach weiteren Gründen nicht zu suchen.

    “Die pädomorphen Merkmale erzeugen eine verminderte Aggressivität…!? (”
    Wahrscheinlich erzeugt keins das andere, sondern beide haben eine gemeinsame (genetische) Ursache.

  23. #23 threepoints...
    1. August 2012

    “Und wenn das einen Selektionsvorteil hat, dann braucht man nach weiteren Gründen nicht zu suchen.”

    -> Bitte erklären sie mir ein vermutetes Selektionskriterium einer nach vorne gewölbten oder fliehenden Stirn. … wenn sie es wirklich können. Aber so, wie sie es da aussprechen, erklärt es, dass der Selektionsvorteil keine Rechtfertigung braucht. Allerdings sollten sie einmal davon ausgehen, dass wir in einer Zivilisation leben in denen der nicht relevant sein soll… oder irre ich mich da. Wir bewegen uns hier in einem besonders Verminten “Gebiet” und es ist … aber trotz allem anscheinend doch relevant.

    Mir sind diese Stirnmerkmale schon aufgefallen, habe aber zweifel, dass sie direkt zu pädomorphe Merkmale zugeordnet werden können., sondern dieses Merkmal nur erst evolutionär möglich wurde, weil es vorher eine Neotenie beim Schädel gab, die die Entwicklung an der Stelle entscheident für andere Einflüsse zugänglich machte. Aber interessant, dass sie die Stirnmerkmale in nicht entfernter Distanz zu den Entwicklungen der Aggressivität und pädomorphen Merkmalen erwähnen. Mag sich dabei ein Zusammenhang ergeben? Naja, ich habe diesen ja schon fast vorweggenommen. Und wenn man in diesem Zusammenhang anerkennen wollte, was sich hinter der Stirn für ein Gehirnbereich verbirgt…(Frontallappen – u.a. Kontrollinstanz(sic) zur Ausführung von Aktivitäten/Reaktionen)

  24. #24 MartinB
    2. August 2012

    @threepoints
    “Bitte erklären sie mir ein vermutetes Selektionskriterium einer nach vorne gewölbten oder fliehenden Stirn. … wenn sie es wirklich können.”
    Ich habe es doch oben erklärt: Diese beiden Merkmale sind korreliert – wenn man auf vermidnerte Aggression selektiert, ergibt sich ein Kindchenschema “von selbst”. Deswegen braucht man nicht mehr nache iner Erklärung für das Kindchenschema zu suchen, sondern nur noch dafür, wie diese Merkmale korrelieren (liegt ein Hormon zugrunde, ein Steuergen, oder…)

    Den Rest des Textes kann ich nicht nachvollziehen.

  25. #25 Daniel
    2. August 2012

    Es gibt zwei Formen der Pädomorphose. Neotenie und Pädogenese. Im ersteren Fall entwickelt sich der Körper quasi verlangsamt, während die Geschlechtsreife nach dem ursprünglichen Zeitplan abläuft.
    Bei der Pädogenese wird dagegen die Geschlechtsreife vergleichsweise früher erreicht, während sich der Körper mit der ursprünglichen Geschwindigkeit entwickelt.

    Bei der Suche nach den ultimaten Ursachen für Heterochronie muss man aufpassen, keinem Panglossismus anheim zu fallen. Nicht alles muss direkt eine Funktion erfüllen.

    Beschleunigte Geschlechtsreife kann aber schon nützlich sein, weil man ja eine Menge Entwicklungszeit einspart.

  26. #26 MartinB
    3. August 2012

    @Daniel
    Danke für die erklärung.

  27. #27 threepoints...
    3. August 2012

    Panglossismus

    Der Glaube, dass der Grund ihrer Existenz ihre Funktion ist – “Panadaptionismus”(oder noch abwertender Panglossismus). Aus Voltaires spitzfindiger Geschichte gegen G. W. Leibniz Weltsicht gerichtet.

    Nun kann man ja dieser Meinung sein, dass evolotionär nicht alles eine Funktion haben muß. Man kann aber auch der Meinung sein, der Grund sei nicht evolotionär bedingt, sondern Kreationistisch verursacht. Das einhergehen der Merkmale “verringerte Aggresion und Neotenie” hat aus dieser Sicht gesehen den Vorteil, dass erstens das infantile Individuum leichter kognitiv zu zivilisieren ist und zweitens sich auch aufgrund seiner physischen Entwicklung nicht gegen besondere Macht erwehren kann. Zwei entscheidende Merkmale, die wir alle an Kindern so schätzen.

    Dies wäre demnach eben kein evolutionärer Vorteil, sondern hat eine zivilisatorische “Funktion” und ist damit eben doch einer Ursache oder Grund zuzuordnen – nämlich die zu erwartende erleichterte Erziehung und Unterhaltung/Beschäftigung der Menschen.

    Auch wenn bei manchen Individuum Gott der Herrscher der Welt sei … domestiziert hat sich der Mensch trotzdem selbst. Und hier sei dann eben eine Möglichkeit, eine zivilisatorisch integrierbare Lösung gefunden.

  28. #29 Knox
    4. August 2012

    Ich frage mich, ob der Trend der Verkindlichung bei Vögeln bereits abgeschlossen ist, oder ob er noch andauert. Auch Vogelküken haben weiterhin im Vergleich zu ihren Eltern kindliche Merkmale. Dazu gehören unter anderem die größeren Augen. Wenn nun die größeren Augen bei Vögeln sich nun aufgrund des Vogelfluges entwickelten, setzt sich dieser Trend dann womöglich weiterhin fort? Die selbe Frage stellt sich natürlich auch in Bezug auf den Hirnschädel und mögliche andere Merkmale…

  29. #30 Daniel
    4. August 2012

    Die letzten 100 Mio Jahren sollten eigentlich genug Zeit für die Evolution sein, um den Trend bis zum Ende auszureizen.

  30. #31 threepoints...
    11. August 2012

    Vielleicht auch ein Hinweis auf Neotenie beim Menschen:

    Die Zahlreichen Zahnfehlstellungen und besonders die oft auftretene Zahnlücke zwischen den oberen Schneidezähnen.

    Mindestens jedoch liegt hier eine unterschiedliche Wachstumsgeschwindigkeit zugrunde. Wobei bei der Zahnlücke der Kiefer und bei den Zahnfehlstellungen der Schädel wohl schneller wächst. Aber grundsätzlich sonderbar, dass solche unterschiedlichen Wachstumsgeschwindigkeiten (oder phasenweise Wachstumsschübe) überhaupt derart unsynchrone Ausprägungen haben können.

  31. #32 threepoints...
    11. August 2012

    @ MartinB· 02.08.12 · 08:15 Uhr

    Man mag sich darauf “einigen”, dass man nicht nach besonderen Ursachen von evolutionärer Selektion forscht. Aber wenn man schon eine solche evolutionäre Selektion zugrunde legt, dann sollte es eben auch eine Ursache dafür geben, die man finden kann. Versucht man jedenfalls nicht, besondere Entwicklungen zu erklären, indem man entsprechende Ursachen damit in Verbindung bringt, dann kann man es auch selektive Wahrnehmung nennen, was da angewendet wird. Und auch, wenn es gerade scheinbar keinen Nutzen für Forschung allgemein hat, was dabei herrauskommen würde können (was ja vorher immer nur eine Vermutung sei), ist es eine besonders ignorante Haltung, daraufhin wieder nur auf Korrelationen zu verweisen. Was gleichzeitig auftritt, erklärt nur den Status quo…nicht die dazu führenden Bedingungen (also die Ursache).

    Ich habe kein Problem damit, Unterschiede zu akzeptieren, wenn sie denn vorhanden sind. Aber ich habe auch kein Problem damit, unterschiede zu benennen und ihre Entstehung und Existenzrechtfertigung in Zweifel zu ziehen. Das aber scheint bei der Wissenschaft manchmal nicht der Fall zu sein. Ist man vielleicht gelegendlich etwas zu selbstgefällig? (und ruht erhaben auf vermeintlich Geschafftes?)

    Aber es ist auch ebenso erstaunlich, wie schade, dass sich nun gerade ein Physiker mit solchen Themen befasst. Da habe ich dann leider nicht wirklch den richtigen Ansprechpartner, trotzdem der das Thema in den öffentlichen Raum stellt. Ich weis gerade nicht, ob ich ihm dankbar sein soll (weil ich sonst nicht von dieser Forschungsarbeit erfahren hätte) oder doch eher betrübt, weil sich ein Physiker damit auseinandersetzt und nicht etwa ein Biologe oder andere passendere Fachrichtung. Aber natürlich, erstmal dankbar…

  32. #33 Daniel
    11. August 2012

    Ich bin mir nicht sicher, ob ich ihren Beitrag verstehe.
    Man forscht doch nach Ursachen evolutionärer Selektion.
    Man muss aber dabei aufpassen, hier Forschung mit dem erzählen von Geschichten zu verwechseln.
    Für die verschiedenen Formen der Pädamorphose gibt es verschiedene Ursachen.
    Das frühere Erreichen der Geschlechtsreife ist offensichtlich praktisch, wenn man keine großen Chancen auf ein langes Leben hat.

    Für Dinosaurier kann es auch einfach ein Vorteil gewesen sein, das Wachstum früh einzustellen. Dinosaurier nahmen im Lauf ihres Lebens aufgrund der massiven Größenunterschiede der Lebensphasen unterschiedliche ökologische Nischen ein.
    Das kann sehr unpraktisch sein, weil es die Spezialisierung behindert.

  33. #34 threepoints...
    11. August 2012

    Der sogenannte evolutionäre “Vorteill” ist eine Beurteilung aus der Beobachtung der Vergangenheit, dass sich eine Spezies hat über lange Zeit durchsetzen können und bestehen konnte. Wie es im einzelnen und im Detail zu der beobachteten Anpassung gekommen ist (hier vor allem organisch erklärt) ist dabei absolut nicht beschrieben. Hier sind Darwins Thesen völlig blind. Sie beobachten nur, dass sich Veränderungen ergeben haben.

    Dabei will ich Lebensumstände nicht ihren Einfluß absprechen. Aber in jedem Fall seien die Lebensumstände ja so ziemlich alles, was wir uns dazu auch nur irgendwie vorstellen können – also ein ziemlich weites Feld an Faktoren.

    “Vorteil” ist zudem in der Bedeutung ein kulturell determinierter Begriff. Was dem einen sein Vorteil, sei dem anderen gerade ein Nachteil. Kulturell bedingte Vorteile können sich absolut nicht mit in der biologischen Nische geltenden Bedeutung eines “Vorteils” vergleichen lassen.

    Die Diferenzen in der Frage nach dem Vorteil zeigt auch dieser Satz auf:

    “Das frühere Erreichen der Geschlechtsreife ist offensichtlich praktisch, wenn man keine großen Chancen auf ein langes Leben hat.”

    -> Das frühere Erreichen der Geschlechtsreife ist ein merkmal, dass man jüngst auch beim Menschen beobachten kann. Jedoch beim Menschen “soll” es ja gerade so sein, dass gleichzeitig seine Lebenserwartung steigt (und nicht immer knapper wird). Also sei zwischen Menschen und (wilden) Tieren höchstwahrscheinlich aufgrund kultureller Einflüsse zu unterscheiden. Für den Menschen jedenfalls gilt die Vermutung dieses Vorteils (wegen der niedrigen Lebenserwartung) nicht – wenn man den zu erwartenden Lebensaltersteigerungen glauben schenkt..

    “…dabei aufpassen, hier Forschung mit dem erzählen von Geschichten zu verwechseln.”

    -> Das ist dann mal genau meine Intension. Obwohl man ja kaum einer Forschungsinstitution oder Person das Erzählen von Geschichten unterstellen kann – trifft es trotzdem zu, das die Geschichte des evolutionären Vorteils bezüglich des Einflusses der Menschen und seiner Kultur an entscheidener Stelle anders bewertet werden muß, als sie sich derzeit öffentlich dargestellt.

    Unter dem Einfluß der Kultur und seinen Techniken muß die evolutionäre Forschung also an entscheidener Stelle von ihrem Paradigma abweichen, um hier den relevanten “Vorteil” wahrnehmen und erkennen zu können

  34. #35 threepoints...
    12. August 2012

    @ MartinB· 01.08.12 · 18:51 Uhr

    “…kann neotenie auf einzelne Merkmale beschränkt bleiben – das Körperskelett von Vögeln zeigt keine solchen Tendenzen.”

    Wenn man davon ausgeht, dass die Flugdinosaurier viel größer waren, als alle Vogelarten heute, dann will ich mal mutmaßlich von pädomorphen Tendenzen sprechen, die da das ganze Körperskelett der Vögel haben schrumpfen lassen. Dies gilt zudem für alle von den Dinosauriern abstammenden Spezies … wie etwa Reptilien auch. Und auch bei den Menschen sei zuweilen eine solche “Schrumpfung” der Skelettausprägung zu erkennen. Im Grunde sogar ganz nach allen Prophezeiungen, dass der Mensch immer höher wachsen würde.
    Nicht, dass ich Körpergröße zu einem vor allem anderen vorzuziehendes Merkmal deute. Aber es gibt in unserer so modernen und egalitären Lebenswelt einige Bereiche, in denen Körpergröße ein entscheidendes kriterium ist (Polizeidienst). Dem entgegen sind bestimmte “Errungenschaften” von Berufsgenossenschaften etwa zu deuten, dass sie das zu tragende Gewicht in Ausübung des Berufs begrenzt haben (Begrenzung etwa des Gewichts eines Zementsacks auf 25 Kilogramm) – weil man erkennen konnte, dass die Belastungen durch das Gewicht die Körper nicht (mehr) leisten konnten. Und daran anlehnend… Körpergröße und Ausprägung sei hier ein Indikator für physische Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit. Und an die Selektion von verminderter Aggression und gleichzeitiger Herrausbildung von pädomorphen merkmalen sei dann anzuhängen, dass das gefährliche bei agressiven Lebewesen auch eine eventuell vorhandene physische Leistungsfähigkeit sei.
    Und hätte ich eine funktionierende Methode (oder Therapie) solche Merkmale ausserhalb der evolutionären Entwicklungen zu erzeugen… ich würde sie zu “meinem” Besten etwa anwenden. Quasi mich als Kreationist betätigen und Evolution determinieren. Die Frage ist nur, wenn ich mir hier soetwas ausdenken kann, ist es dann nicht möglich, dass sich schon jemand anderes damit befasst hat? Und dabei auf ein Ergebnis gekommen ist?

    Aber o.k., eine globale Verkleinerung sei wohl noch was anderes, als die Ausbildung von direkt bestimmbaren pädomorphen Merkmalen. Und doch korreliert beides miteinander.