Faultiere durchstreiften einst Amerika, von winzigen, katzengroßen Tieren, die in Bäumen lebten, bis hin zu massiven Bodenfaultieren, die möglicherweise bis zu sechs Tonnen gewogen haben. Die einzigen Arten, die wir heute kennen und lieben, sind jedoch die Zwei- und Dreizehenfaultiere – aber Paläontologen streiten sich seit Jahrzehnten darüber, wie man sie und ihre Vorfahren klassifiziert.Ein paar Studien, die am 6. Juni veröffentlicht wurden, haben den Stammbaum der Faultiere erschüttert und einen langjährigen Konsens darüber, wie die Hauptgruppen der Faultiere verwandt sind, zunichte gemacht. Den Ergebnissen zufolge ist das Dreizehenfaultier enger mit einer großen Familie verwandt, zu der auch alte elefantengroße Bodenfaultiere gehörten; Inzwischen scheint das Zweizehenfaultier der letzte Überlebende einer alten Linie zu sein, die zuvor als ausgestorben galt.“Die Ergebnisse sind auf vielen Ebenen überraschend“, sagte Graham Slater, Assistenzprofessor für geophysikalische Wissenschaften an der Universität von Chicago, der eine der Arbeiten mitverfasste. „Sie schreiben nicht nur die Klassifizierung von Faultieren neu, sie legen auch nahe, dass vieles von dem, was wir über die Entwicklung von Faultieren zu wissen glaubten, falsch sein könnte.“

Slaters Studie, veröffentlicht in Nature Ecology & Evolution, verwendet einen bahnbrechenden Ansatz, der Proteine in Fossilien verwendet, um evolutionäre Beziehungen zu entdecken – das erste Mal, dass eine ganze Linie mit der Methode kartiert wurde.“All diese alten Faultiere müssen eine wirklich wichtige Rolle beim Weiden und Durchsuchen der Landschaft gespielt haben, und deshalb sind sie wichtig, um zu verstehen, wie diese Ökosysteme funktionierten, aber es war schwierig, ihre Entwicklung in den Griff zu bekommen“, sagte Slater, der sich auf die Analyse der Evolutionsmuster bei Säugetieren spezialisiert hat.

Die bestehende Hierarchie baut darauf auf, wie ähnlich die Fossilien physikalisch zueinander aussehen. Aber Slater, der mit Ross MacPhee vom American Museum of Natural History und Samantha Presslee von der University of York zusammenarbeitete, wollte die Möglichkeiten eines aufstrebenden Feldes namens Paläoproteomik erforschen – Informationen aus Proteinen in versteinertem Knochen extrahieren.Anstelle von DNA, einem fragilen Molekül, das bestimmte Bedingungen benötigt, um in Fossilien zu überleben – „alte DNA zu bekommen, ist ein bisschen eine Lotterie“, sagte Slater – haben Wissenschaftler stattdessen Proteine untersucht. Proteinmoleküle sind stabiler, und da DNA direkt in Proteine übersetzt wird, enthalten sie viele der gleichen Informationen. Also extrahierten die Wissenschaftler Kollagen aus mehreren Fossilien, analysierten es, um die Sequenzen von Aminosäuren zu rekonstruieren, und verglichen diese dann miteinander, um Beziehungen zwischen den Arten zusammenzusetzen.

„Was herausgekommen ist, war einfach bemerkenswert. Es hat uns umgehauen – es ist so anders als alles, was jemals vorgeschlagen wurde „, sagte Slater.

Früher dachten Wissenschaftler, dass die Unau – das Dreizehenfaultier mit niedlichen schwarzen Linien um die Augen – eine Ausreißerart war, die früh in der Evolution der Gruppe auseinanderging. Aber basierend auf den neuen Beweisen scheint es tatsächlich in einer großen Gruppe verschiedener Bodenfaultiere verschachtelt zu sein, zu denen auch diese gigantischen, elefantengroßen Faultiere gehören.Inzwischen war das Ai (oder Zweizehenfaultier) in eine Familie namens Megalonychidae eingeteilt worden, die alles von mittelamerikanischen und karibischen Faultieren bis zu einem amerikanischen Bodenfaultier aus der Eiszeit umfasst, das zuerst von Thomas Jefferson beschrieben wurde (aufgrund der großen Krallen des Fossils dachte er, es sei ein Löwe). Aber nach den Ergebnissen, Zweizehenfaultiere sind tatsächlich die letzten Überlebenden eines Zweigs, von dem bisher angenommen wurde, dass er ausgestorben ist, die sich wahrscheinlich abgespalten haben 20 vor Millionen Jahren.Die Proteinnachweise zeigten auch, dass diese ausgestorbenen karibischen Faultiere die Nachkommen eines frühen Zweigs waren, der sich vor etwa 30 Millionen Jahren von anderen Faultieren trennte. Dies ist ein interessanter Beweis für eine andere langjährige Frage: Ob es vor vielen Millionen Jahren eine kurzlebige Landbrücke gab, die Südamerika und Westindien verband. Wenn Fernweh alte Faultiere über die Brücke trieb, würde ihre Anwesenheit auf den Inseln diese Idee unterstützen. Bisher sind keine schlüssigen fossilen Beweise aufgetaucht, aber die genetische Spaltung vor 30 Millionen Jahren macht Sinn, wenn diese Faultiere nach dem Verschwinden der Landbrücke geografisch isoliert wurden.

Die neuen Schlussfolgerungen werfen auch Zweifel an unserem Bild der Entwicklung von Faultieren auf, denn die westindischen Faultiere sehen aus, als lebten sie in Bäumen. „Wir sind es gewohnt zu denken, dass sich die heutigen Faultiere unabhängig voneinander für das Leben in den Bäumen von einem bodenbewohnenden Vorfahren entwickelt haben, aber unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das angestammte Faultier in beiden zu Hause gewesen sein könnte“, sagte Slater.

Obwohl revolutionär, stimmen die Ergebnisse mit einer DNA-Analyse überein, die am selben Tag von einer Gruppe mit dem französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung und anderen Institutionen veröffentlicht wurde. Diese Gruppe war in der Lage, mitochondriale DNA aus mehreren kritischen Fossilien zu ziehen, und die beiden unabhängigen Analysen stimmen sehr eng überein. „Außergewöhnliche Ergebnisse erfordern außergewöhnliche Verifizierung“, sagte MacPhee, so dass die beiden Gruppen vereinbart, gleichzeitig zu veröffentlichen.

Das Team freut sich darauf, die Grenzen der Paläoproteomik zu erweitern. Die evolutionäre Paläobiologie ist gierig nach mehr und älteren Daten, und Proteine könnten es liefern.“Die älteste DNA, die man bekommen kann, ist 800.000 Jahre alt, aber theoretisch sollten wir in der Lage sein, Proteindaten von Proben zu erhalten, die Millionen von Jahren alt sind“, sagte Slater. „Eine ganze Reihe von Fragen kommen plötzlich in Reichweite. Es öffnet Türen, von denen wir nur geträumt haben.“