Batman stammt aus Europa: Ursprung der Fledermaus entschlüsselt

In einer umfassenden interdisziplinären Studie hat ein internationales Konsortium von 137 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 64 Ländern die Evolutionsgeschichte der Chiroptera neu datiert. Unter der Leitung des Bat1K-Konsortiums wurden genomische Daten von 103 rezenten Arten mit morphologischen Daten von 44 fossilen Taxa kombiniert. Die Ergebnisse revidieren bisherige biogeografische Modelle. Mithilfe statistischer Rekonstruktionsverfahren konnte Europa als mutmaßliches Entstehungszentrum der ersten Chiroptera im frühen Paläozän vor etwa 65 Millionen Jahren identifiziert werden.

Phänotypische Adaptionen: Aktiver Flug und laryngeale Echoortung

Neben der zeitlichen Einordnung liefert die vergleichende Analyse neue Erkenntnisse über das sequenzielle oder simultane Auftreten der evolutionären Schlüsselinnovationen der Gruppe. Insbesondere die phylogenetische Einordnung des fossilen Taxons Vielasia an der Basis des Stammbaums gestattet Rückschlüsse auf den Ursprung des laryngealen Orientierungssystems. Sowohl die Morphologie des Flugapparates als auch die funktionellen Anpassungen für die hochfrequente Echolokation entwickelten sich demnach bereits in einer sehr frühen Phase der Diversifizierung. Diese zeitgleiche Adaption bildete die physiologische Grundlage für die adaptive Radiation der Chiroptera.

Methodische Umsetzung und hochauflösende Genomsequenzierung

Die analytische Grundlage der Studie basiert auf der Erstellung hochpräziser Referenzgenome. Im Zuge der Arbeiten wurden für 42 Arten erstmals vollständige Genombaupläne de novo sequenziert und bioinformatisch assembliert. Das Probenspektrum umfasste seltene und phylogenetisch isolierte Taxa wie Craseonycteris thonglongyai, Myzopoda aurita und Mystacina tuberculata. Neben der Klärung tiefverzweigter Verwandtschaftsverhältnisse gelang der Nachweis und die rechnerische Rekonstruktion des ancestralen Fledermausgenoms (Ancestral Genome Reconstruction).

Relevanz für Biomedizin und Alterungsforschung

Über die systematische Biologie hinaus liefert der erstellte phylogenomische Datensatz Ansätze für die biomedizinische Forschung. Die vergleichende Genomik ermöglicht nun die gezielte Identifizierung von Genclustern. Diese sind für die ausgeprägte Immuntoleranz, Krankheitsresistenz und die außergewöhnliche Gerontologie der Chiroptera verantwortlich. Fledermäuse weisen eine im Vergleich zu ihrer Körpermasse acht- bis zehnfach höhere Lebenserwartung auf. Deshalb dient der erarbeitete evolutionäre Rahmen als Referenzsystem für vergleichende Analysen im Bereich der zellulären Seneszenz und Immunologie.

Zitate der beteiligten Forschenden im Wortlaut

„Wie diese außergewöhnlichen Eigenschaften entstanden sind und wann, wo und auf welche Weise sich die heute rund 1.500 Fledermausarten im Laufe ihrer Evolution entwickelt haben, war bislang in vielen Punkten ungeklärt“, erzählt Prof. Dr. Michael Hiller. „Wir haben modernste DNA-Sequenzierung mit leistungsstarken computergestützten Methoden kombiniert. Dadurch konnten wir für 42 Fledermausarten erstmals ihre Genome sequenzieren und zusammensetzen. Wir konnten die genetischen Baupläne aller untersuchten Arten miteinander vergleichen und die darin enthaltenen Gene identifizieren“, sagt Hiller.

„Diese Daten haben wir anschließend mit den Merkmalen von 44 fossilen Fledermausarten aus aller Welt zusammengeführt. So konnten wir die Evolutionsgeschichte der Fledermäuse – der einzigen Säugetiere, die aktiv fliegen können – so detailliert wie nie zuvor rekonstruieren“, fügt Prof. Liliana M. Dávalos hinzu.

„Damit widersprechen unsere Analysen früheren Annahmen, nach denen der Ursprung der Fledermäuse eher in Afrika, Asien oder Nordamerika gelegen haben sollte“, erklärt Prof. Emma Teeling. „Wir gehen davon aus, dass sich die frühen Vorfahren der Fledermäuse von Europa nach Afrika ausbreiteten und dort einen Europa-Afrika-Knotenpunkt bildeten. Von diesem aus eroberten sie im Laufe ihrer weiteren Evolution nach und nach auch Asien, Süd- und Nordamerika und Australien.“

„Unsere Einordnung der fossilen Fledermaus Vielasia in den ältesten Zweig des Fledermaus-Stammbaums deutet darauf hin, dass die Echoortung bereits vor der Diversifizierung der modernen Fledermäuse existierte. Der Befund legt nahe, dass zwei der charakteristischen Merkmale der Fledermausbiologie – die Echoortung und der aktive Flug – bereits nahe dem Ursprung der Gruppe selbst entstanden sind, was den außergewöhnlichen evolutionären Erfolg der Fledermäuse in den folgenden 65 Millionen Jahren miterklärt“, erläutert Erstautorin Morales.

„Fledermäuse überraschen uns immer wieder aufs Neue. Ihre Evolution gleicht einem einzigartigen Experiment der Natur. Viele Fledermausarten sind bemerkenswert widerstandsfähig gegenüber Krankheiten und erreichen für ihre Körpergröße ein außergewöhnlich hohes Lebensalter. Die im Rahmen der internationalen Bat1K-Initiative über Jahre hinweg entstandene Genomressource gibt uns nun erstmals einen soliden evolutionären Rahmen, um die Gene zu untersuchen, die hinter diesen außergewöhnlichen Eigenschaften stehen. Damit eröffnet sie nicht nur neue Einblicke in die faszinierende Biologie und Evolution der Fledermäuse, sondern könnte langfristig auch die Forschung zu menschlichen Alterungsprozessen, Immunität und Krankheitsresistenz bereichern“, so Hiller abschließend.

Quelle

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (09/2026)