Biologie für das Hauptfach II

Zu den Primaten der Klasse der Säugetiere (Mammalia) gehören Lemuren, Tarsier, Affen, Affen und Menschen. Nichtmenschliche Primaten leben hauptsächlich in den tropischen oder subtropischen Regionen Südamerikas, Afrikas und Asiens. Ihre Größe reicht vom Mauslemur mit 30 Gramm bis zum Berggorilla mit 200 Kilogramm. Die Merkmale und die Entwicklung der Primaten sind für uns von besonderem Interesse, da sie uns ermöglichen, die Entwicklung unserer eigenen Spezies zu verstehen.

Merkmale der Primaten

Alle Primatenarten besitzen Anpassungen zum Klettern auf Bäumen, da sie alle von Baumbewohnern abstammen. Dieses baumbewohnende Erbe der Primaten hat zu Händen und Füßen geführt, die zum Klettern oder zur Brachiation (Schwingen durch Bäume mit Hilfe der Arme) angepasst sind. Zu diesen Anpassungen gehören unter anderem: 1) ein rotierendes Schultergelenk, 2) eine große Zehe, die weit von den anderen Zehen entfernt ist (außer beim Menschen), und Daumen, die weit genug von den Fingern entfernt sind, um das Greifen von Ästen zu ermöglichen, und 3) stereoskopisches Sehen, d. h. zwei sich überlappende Sehfelder der Augen, die die Wahrnehmung von Tiefe und das Abschätzen von Entfernungen ermöglichen. Weitere Merkmale von Primaten sind Gehirne, die größer sind als die der meisten anderen Säugetiere, Krallen, die zu abgeflachten Nägeln modifiziert wurden, typischerweise nur ein Nachwuchs pro Schwangerschaft und die Tendenz, den Körper aufrecht zu halten.

Abbildung 1. Ein philippinischer Tarsier. Dieser Tarsier, Carlito syrichta, ist einer der kleinsten Primaten – etwa 5 Zoll lang, von der Nase bis zum Schwanzansatz. Der Schwanz ist nicht abgebildet, ist aber etwa doppelt so lang wie der Körper. Man beachte die großen Augen, von denen jedes etwa so groß ist wie das Gehirn des Tieres, und die langen Hinterbeine. (credit: mtoz (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0), via Wikimedia Commons)

Die Ordnung der Primaten ist in zwei Gruppen unterteilt: Strepsirrhini („gedrehte Nasen“) und Haplorhini („einnasige“) Primaten. Zu den Strepsirrhini, auch Feuchtnasenprimaten genannt, gehören Prosimier wie die Buschbabys und Pottos in Afrika, die Lemuren auf Madagaskar und die Loris in Südostasien. Zu den Haplorhinen, den trockenschnäuzigen Primaten, gehören Tarsier (Abbildung 1) und Affen (Neuweltaffen, Altweltaffen, Affen und Menschen). Im Allgemeinen sind Strepsirrhinen eher nachtaktiv, haben größere Geruchszentren im Gehirn und sind kleiner und haben ein kleineres Gehirn als Menschenaffen. Haplorhinen sind, von wenigen Ausnahmen abgesehen, tagaktiv und mehr auf ihr Sehvermögen angewiesen. Ein weiterer interessanter Unterschied zwischen den Strepsirrhinen und den Haplorhinen besteht darin, dass die Strepsirrhinen die Enzyme zur Herstellung von Vitamin C besitzen, während die Haplorhinen es aus ihrer Nahrung beziehen müssen.

Evolution der Primaten

Die ersten primatenähnlichen Säugetiere werden als Protoprimaten bezeichnet. Sie ähnelten in Größe und Aussehen in etwa Eichhörnchen und Baumspitzmäusen. Die vorhandenen fossilen Funde (meist aus Nordafrika) sind sehr fragmentarisch. Diese Urprimaten bleiben weitgehend rätselhafte Geschöpfe, bis mehr fossile Beweise verfügbar sind. Obwohl genetische Beweise darauf hindeuten, dass sich die Primaten um 85 MYA von anderen Säugetieren unterschieden haben, datieren die ältesten bekannten primatenähnlichen Säugetiere mit einem relativ robusten Fossilnachweis auf etwa 65 MYA. Fossilien wie der Protoprimat Plesiadapis (obwohl einige Forscher nicht der Meinung sind, dass Plesiadapis ein Protoprimat war) hatten einige Merkmale der Zähne und des Skeletts mit den echten Primaten gemeinsam. Sie kamen im Känozoikum in Nordamerika und Europa vor und starben am Ende des Eozäns aus.

Die ersten echten Primaten stammen aus dem Eozän, etwa 55 MYA. Sie wurden in Nordamerika, Europa, Asien und Afrika gefunden. Diese frühen Primaten ähnelten den heutigen Prosimiern wie den Lemuren. Die evolutionären Veränderungen bei diesen frühen Primaten setzten sich fort, wobei größere Gehirne und Augen sowie kleinere Schnauzen die Regel waren. Am Ende des Eozäns starben viele der frühen Prosimier-Arten aus, entweder wegen kühlerer Temperaturen oder wegen der Konkurrenz durch die ersten Affen.

Abbildung 2. Der Brüllaffe ist in Mittel- und Südamerika heimisch. Er gibt einen Ruf von sich, der wie das Brüllen eines Löwen klingt. (credit: Xavi Talleda)

Anthropoide Affen entwickelten sich während des Oligozäns aus Prosimiern. Bis vor 40 Millionen Jahren gab es nachweislich Affen in der Neuen Welt (Südamerika) und der Alten Welt (Afrika und Asien). Die Affen der Neuen Welt werden auch Platyrrhini genannt – ein Hinweis auf ihre breiten Nasen (Abbildung 2). Die Affen der Alten Welt werden Catarrhini genannt – ein Hinweis auf ihre schmalen, nach unten zeigenden Nasen. Über die Ursprünge der Neuweltaffen herrscht noch immer große Unsicherheit. Als die Platyrrhinen aufkamen, waren die Kontinente Südamerika und Afrika bereits auseinandergedriftet. Man nimmt daher an, dass die Affen in der Alten Welt entstanden sind und die Neue Welt entweder auf Flößen oder über Landbrücken erreicht haben. Aufgrund dieser reproduktiven Isolation haben sich die Affen der Neuen Welt und die Affen der Alten Welt im Laufe der Jahrmillionen getrennt voneinander fortgepflanzt. Die Affen der Neuen Welt sind alle baumlebend, während die Affen der Alten Welt sowohl baumlebende als auch bodenbewohnende Arten umfassen. Die baumbewohnende Lebensweise der Neuweltaffen spiegelt sich im Besitz von Greifschwänzen bei den meisten Arten wider. Die Schwänze der Altweltaffen sind nie greifbar und oft verkürzt, und einige Arten haben Sitzbeinschwielen, d.h. verdickte Hautstellen am Gesäß.

Affen haben sich in Afrika in der Mitte des Känozoikums, vor etwa 25 Millionen Jahren, aus den Katarrhinen entwickelt. Menschenaffen sind im Allgemeinen größer als Affen und besitzen keinen Schwanz. Alle Affen sind in der Lage, sich auf Bäumen fortzubewegen, obwohl viele Arten die meiste Zeit auf dem Boden verbringen. Beim vierfüßigen Gehen stützen sich Affen auf ihre Handflächen, während Menschenaffen den Oberkörper auf ihre Knöchel stützen. Affen sind intelligenter als Affen und haben im Verhältnis zur Körpergröße größere Gehirne. Die Menschenaffen werden in zwei Gruppen unterteilt. Die kleinen Menschenaffen umfassen die Familie der Hylobatidae, zu denen Gibbons und Siamangs gehören. Zu den Menschenaffen gehören die Gattungen Pan (Schimpansen und Bonobos), Gorilla (Gorillas), Pongo (Orang-Utans) und Homo (Menschen) (Abbildung 3).

Abbildung 3. Skelette von Primaten. Alle Menschenaffen haben eine ähnliche Skelettstruktur. (credit: modification of work by Tim Vickers)

Die sehr baumbewohnenden Gibbons sind kleiner als die Menschenaffen; sie weisen einen geringen Sexualdimorphismus auf (d. h. die Geschlechter unterscheiden sich nicht deutlich in der Größe), obwohl sich bei einigen Arten die Geschlechter in der Farbe unterscheiden; und sie haben relativ längere Arme, die sie zum Schwingen durch die Bäume benutzen (Abbildung 4a). Zwei Orang-Utan-Arten sind auf verschiedenen Inseln Indonesiens heimisch: Borneo (P. pygmaeus) und Sumatra (P. abelii). Eine dritte Orang-Utan-Art, Pongo tapanuliensis, wurde 2017 aus dem Batang-Toru-Wald in Sumatra gemeldet. Orang-Utans sind baumbewohnend und einzelgängerisch. Männchen sind viel größer als Weibchen und haben Wangen- und Kehlsäcke, wenn sie ausgewachsen sind. Gorillas leben alle in Zentralafrika. Die östlichen und westlichen Populationen werden als eigene Arten anerkannt, G. berengei und G. gorilla. Gorillas sind stark geschlechtsdimorph, wobei die Männchen etwa doppelt so groß sind wie die Weibchen. Bei älteren Männchen, den so genannten Silberrücken, wird das Haar auf dem Rücken weiß oder grau. Schimpansen (Abbildung 4b) sind die Art, die als am nächsten mit dem Menschen verwandt gilt. Die mit dem Schimpansen am engsten verwandte Art ist jedoch der Bonobo.

Abbildung 5. Kleine und große Menschenaffen. Dieser Weißwangengibbon (a) ist ein Zwergaffe. Bei Gibbons dieser Art sind Weibchen und Säuglinge bräunlich und die Männchen schwarz. Dieser junge Schimpanse (b) gehört zu den großen Menschenaffen. Er verfügt über ein relativ großes Gehirn und hat keinen Schwanz. (credit a: MAC. credit b: Abwandlung einer Arbeit von Aaron Logan)

Genetische Beweise deuten darauf hin, dass sich die Abstammungslinien von Schimpansen und Menschen um 5 bis 7 MYA getrennt haben, während die Abstammungslinien von Schimpansen (Pan troglodytes) und Bonobos (Pan paniscus) um etwa 2 MYA getrennt wurden. Schimpansen und Bonobos leben beide in Zentralafrika, aber die beiden Arten sind durch den Kongo-Fluss getrennt, eine bedeutende geografische Barriere. Bonobos sind schlanker als Schimpansen, haben aber längere Beine und mehr Haare auf dem Kopf. Bei Schimpansen kennzeichnen weiße Schwanzbüschel die Jungtiere, während Bonobos ihre weißen Schwanzbüschel ein Leben lang behalten. Bonobos haben außerdem eine höhere Stimme als Schimpansen. Schimpansen sind aggressiver und töten manchmal Tiere aus anderen Gruppen, während dies bei Bonobos nicht bekannt ist. Sowohl Schimpansen als auch Bonobos sind Allesfresser. Orang-Utans und Gorillas ernähren sich ebenfalls von verschiedenen Nahrungsmitteln, wobei Früchte bei Orang-Utans und Laub bei Gorillas überwiegen.

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