Umfassende Studie zur Evolution der Fledermäuse identifiziert europäischen Ursprung und aktualisiert ihren Stammbaum
Eine groß angelegte Untersuchung, die genetische Analysen mit fossilen Daten kombiniert, liefert neue Erkenntnisse zur Entstehung und Entwicklung der Fledermäuse. Demnach haben sich diese Säugetiere vor etwa 65 Millionen Jahren in Europa entwickelt und breiteten sich von dort aus weltweit aus. Die Studie zeigt zudem, dass sowohl die Echoortung als auch die Flugfähigkeit bereits in frühen Phasen der Fledermausevolution vorhanden waren. Darüber hinaus bildet sie eine wichtige Grundlage für die Erforschung der genetischen Mechanismen, die zu ihrer außergewöhnlichen Langlebigkeit und Krankheitsresistenz beitragen – Erkenntnisse, die potenziell auch für die Humanmedizin relevant sein könnten.
Forschungsansatz und zentrale Ergebnisse
Ein internationales Konsortium aus 137 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 64 Ländern, darunter Forschende des Museums für Naturkunde Berlin, vereinte genetische Daten mit fossilen Funden. Die Analyse ergab, dass Fledermäuse und damit die Fähigkeit zum aktiven Flug bei Säugetieren wahrscheinlich in Europa entstanden sind.
Prof. Liliana M. Dávalos von der Stony Brook University, eine der Hauptautorinnen, erläutert: „Durch die Kombination von genomischen Daten mit Fossilien können wir erstmals die ältesten Fledermausgruppen präzise identifizieren und den geographischen Ursprung sowie den Zeitpunkt ihrer Entstehung rekonstruieren.“ Diese Ergebnisse widersprechen bisherigen Annahmen, die einen Ursprung in Asien, Afrika oder Nordamerika vermuteten. Die ersten Fledermäuse breiteten sich demnach von Europa nach Afrika aus, bevor sie weitere Kontinente wie Asien, Amerika und Australien besiedelten.
Genomdaten und fossile Analysen
Im Rahmen des Bat1K-Konsortiums wurde die bisher umfangreichste Sammlung von Fledermausgenomen erstellt, die 103 Arten aus allen 21 anerkannten Fledermausfamilien umfasst. Prof. Michael Hiller vom Senckenberg Forschungsinstitut Frankfurt beschreibt den methodischen Ansatz: „Wir kombinierten modernste DNA-Sequenzierung mit computergestützten Analysen, um die Genome zu entschlüsseln und genetische Merkmale zu identifizieren.“ Zusätzlich wurden 44 fossile Fledermausarten aus verschiedenen Regionen in die Untersuchung einbezogen, um die Evolutionsgeschichte der einzigen flugfähigen Säugetiere umfassend zu erfassen.
Bedeutung der Fledermäuse und evolutionäre Besonderheiten
- Fledermäuse sind die einzigen Säugetiere mit aktivem Flugvermögen.
- Viele Arten nutzen Echoortung zur Orientierung und Jagd, selbst in völliger Dunkelheit.
- Mit über 1.500 Arten machen sie etwa 20 % aller heute lebenden Säugetierarten aus.
- Sie spielen eine zentrale Rolle als Bestäuber, Samenverbreiter und Schädlingsbekämpfer in Ökosystemen weltweit.
Prof. Sonja Vernes von der University of St Andrews betont: „Die umfangreiche genomische Datenbasis ermöglicht es, die Entstehung der einzigartigen biologischen Eigenschaften der Fledermäuse besser zu verstehen.“
Genetische Grundlagen von Langlebigkeit und Krankheitsresistenz
Viele Fledermausarten zeichnen sich durch eine bemerkenswerte Resistenz gegenüber Krankheiten und eine im Verhältnis zur Körpergröße außergewöhnlich hohe Lebenserwartung aus. Die vorliegenden Genomdaten bieten erstmals einen belastbaren evolutionären Rahmen, um die genetischen Ursachen dieser Merkmale zu erforschen. Langfristig könnten diese Erkenntnisse wichtige Impulse für die Alters- und Immunitätsforschung beim Menschen liefern.
Klärung evolutionärer Fragen und Stammbaum der Fledermäuse
Die Studie beantwortet grundlegende Fragen zur Herkunft der Fledermäuse, ihren Verwandtschaftsverhältnissen sowie zur Entstehung von Flugfähigkeit und Echoortung. Durch neuartige Analyseverfahren konnten zahlreiche langjährige Kontroversen bezüglich der Beziehungen zwischen den Fledermausfamilien beigelegt werden.
Prof. Emma Teeling vom University College Dublin erklärt: „Nach Jahrzehnten widersprüchlicher Ergebnisse liegt nun ein stabiler Stammbaum vor, der die Entwicklung der besonderen Fledermausmerkmale nachvollziehbar macht. Zugleich ermöglichen die Genomdaten Einblicke in die molekularen Grundlagen dieser Anpassungen.“
Fossile Hinweise und frühe Entwicklung der Echoortung
Die Einordnung des Fossils Vielasia in einen der ältesten Zweige des Fledermausstammbaums legt nahe, dass die Echoortung bereits vor der Aufspaltung der heutigen Fledermauslinien existierte. Somit entwickelten sich sowohl Echoortung als auch aktiver Flug sehr früh in der Evolution, was maßgeblich zum Erfolg der Fledermäuse über 65 Millionen Jahre beigetragen haben könnte.
Genom des gemeinsamen Vorfahren und zukünftige Forschungen
Das Forschungsteam rekonstruierte das Genom des letzten gemeinsamen Vorfahren aller heutigen Fledermausarten. Prof. David Ray von der Texas Tech University erläutert: „Diese Ressource erlaubt es, genetische Variationen auf verschiedenen Ebenen zu untersuchen – von einzelnen DNA-Basen bis zu größeren genomischen Abschnitten. So können wir nachvollziehen, welche genetischen Veränderungen die Vielfalt und Einzigartigkeit der Fledermäuse hervorgebracht haben.“
Die Studie legt damit eine umfassende genetische und evolutionäre Basis, um die Entwicklung von Flugfähigkeit, Echoortung, Langlebigkeit und Krankheitsresistenz bei Fledermäusen zu erforschen. Die gewonnenen Erkenntnisse bieten Potenzial für weiterführende Untersuchungen, die über die Fledermausforschung hinausgehen.
Schnelle Fakten
- Umfangreichste Studie dieser Art mit 103 Fledermausgenomen und 44 Fossilien, erarbeitet von 137 Forschenden aus 64 Ländern.
- Europäischer Ursprung der Fledermäuse vor etwa 65 Millionen Jahren, entgegen früherer Annahmen.
- Frühe Entwicklung von Echoortung und Flugfähigkeit in der Fledermausevolution.
- Neukonstruierter Stammbaum klärt langjährige Streitfragen zu Verwandtschaftsverhältnissen.
- Erstmals rekonstruiertes Genom des gemeinsamen Vorfahren aller heute lebenden Fledermäuse.
- Neue Grundlage für die Erforschung von Langlebigkeit und Krankheitsresistenz mit möglicher Relevanz für die Humanmedizin.
Über das Bat1K-Konsortium
Das Bat1K-Konsortium ist eine internationale Forschungsinitiative mit dem Ziel, hochwertige Referenzgenome für sämtliche heute lebenden Fledermausarten zu erstellen und zu analysieren. Die präsentierte Studie stellt die erste Phase dieses Projekts dar. Weitere Informationen finden sich unter www.bat1k.com.
Originalpublikation:
Reference genomes and fossils revise bat family phylogeny and biogeography
Veröffentlicht in: Nature
DOI: 10.1038/s41586-026-11007-3
