Biberschädel

Über ein Drittel aller Säugetierarten sind Nagetiere. Nach fast jedem vernünftigen Maßstab sind sie die erfolgreichste aller Säugetierordnungen. Nagetiere gibt es überall, in jeder Umgebung und auf jedem Kontinent außer der Antarktis. Es gibt sogar Nagetiere, die in Australien beheimatet sind; sie sind die einzigen Plazentatiere, auf die das zutrifft, abgesehen von Dingos und Fledermäusen. Sie haben sich sogar besser als jedes andere nicht-domestizierte Säugetier an das Leben in städtischen Umgebungen angepasst. In der Tat ist der natürliche Lebensraum der Hausmaus so ziemlich jedes Haus – vermutlich haben sie irgendwann einmal woanders gelebt (wahrscheinlich an Flussufern), aber jetzt nicht mehr.
Allerdings geht das von der wissenschaftlichen Bedeutung des Wortes „Nager“ aus. Im alltäglichen Sprachgebrauch habe ich den Begriff für eine noch breitere Palette von Tieren verwendet, einschließlich solcher Dinge wie Spitzmäuse, aber am häufigsten für Kaninchen. Dabei sind Kaninchen, ebenso wie Hasen und Pikas, keine Nagetiere. Bei genauer Betrachtung braucht es nicht viel, um zu zeigen, dass Spitzmäuse trotz ihrer Größe und Form keine Nagetiere sind, aber Kaninchen… nun, Kaninchen sind ziemlich nagerähnlich. Was ist also der Unterschied?
Wenn man sich Bilder von jeder einzelnen Nagetierart anschaut, würde man nicht lange brauchen, um zu dem Schluss zu kommen, dass die meisten von ihnen im Grunde Mäuse oder Ratten sind. In der Tat gehören etwa zwei Drittel aller Nagetierarten zur Familie der Mäuse, und ein hoher Anteil derjenigen, die das nicht tun, sieht auf den ersten Blick so aus, als ob sie das eigentlich müssten. So zum Beispiel dieser, der eigentlich zur Familie der Hamster gehört. Im Allgemeinen sind Nagetiere kleine Säugetiere mit kompakten Körpern, langen, schmalen Schwänzen und kurzen Gliedmaßen, die auf den Fußsohlen laufen.
Nun, man würde ein Kaninchen nie mit einer Maus verwechseln, aber Tatsache ist, dass nicht alle Nagetiere so aussehen. Einige Nagetiere, wie Biber und Stachelschweine, sind viel größer als Kaninchen oder, in einigen Fällen, sogar Hasen. Andere können mindestens so gut hüpfen wie Kaninchen (Kängururatten zum Beispiel), und es gibt mindestens eine Art, die, abgesehen vom langen Schwanz, wirklich ziemlich kaninchenähnlich aussieht. Wir werden nicht entscheiden, dass Kaninchen keine Nagetiere sind, nur weil sie kurze Schwänze haben, sonst wären Affen keine Primaten, also wie definieren wir sie?
Es stellt sich heraus, dass das definierende Merkmal der Nagetiere auch die Quelle ihres bemerkenswerten Erfolgs ist: die Form ihrer Zähne.

Eines der Hauptmerkmale, das die ersten Säugetiere von den Reptilien unterschied, war die Entwicklung von vier verschiedenen Arten von Zähnen. An der Vorderseite des Mundes befinden sich kleine, schneidende Schneidezähne zum Abschnappen von Nahrung. Die ersten plazentalen Säugetiere hatten drei Paare davon in jedem Kiefer, obwohl wir Primaten ein Paar verloren haben, vermutlich wegen unserer kurzen Schnauze. Dahinter folgen die stechenden Eckzähne, dann die mahlenden Backenzähne zum Zerkleinern der Nahrung – das Fehlen dieser letzteren Zähne bedeutet, dass Reptilien nicht so kauen können, wie wir es tun. Die Backenzähne sind wiederum in Prämolaren und Molaren unterteilt; bei jungen Säugetieren sind den Prämolaren, wie den Eck- und Schneidezähnen, ein Satz Milchzähne vorangestellt, während die Molaren nur bei älteren Tieren vorhanden sind, da sich der Kiefer verlängert, um sie einzupassen.
Zumindest ist das das ursprüngliche Muster, aus dem sich die verschiedenen Arten der Plazentasäugetiere entwickelt haben: jede Hälfte jedes Kiefers hat beim Erwachsenen drei Schneidezähne, einen Eckzahn, vier Prämolaren und drei Molaren. Verschiedene Gruppen von Säugetieren haben diese Zähne entwickelt und an ihre Ernährungsgewohnheiten angepasst, oder sogar für andere Zwecke, wie zum Beispiel Kämpfen oder Graben. Fleischfresser (Carnivoren) zum Beispiel sind durch das Vorhandensein von großen, schneidenden, fleischigen Zähnen definiert.
Obwohl es einige Ausnahmen gibt, sind die meisten Nagetiere Pflanzenfresser. Es ist jedoch erwähnenswert, dass dies nicht unbedingt bedeutet, dass sie nur pflanzliche Nahrung zu sich nehmen. In der Realität sind die meisten Tiere weder reine Fleischfresser noch reine Pflanzenfresser, und es gibt normalerweise eine gewisse Unschärfe. Nagetiere zum Beispiel fressen oft Insekten oder Spinnen, wenn es das gibt, und einige von ihnen ernähren sich von Aas oder Eiern. Einige nagen sogar an Knochen, vermutlich um sich mit Kalzium zu versorgen, und einige wenige sind echte Fleischfresser. Aber im Allgemeinen stammt die überwiegende Mehrheit ihrer Nahrung aus Pflanzen, und ihre Zähne sind ideal für eine pflanzenfressende Ernährung geeignet.
Wahrscheinlich ist das erste, was einem beim Betrachten eines Nagerschädels auffällt, und das ist auch eines der ersten Dinge, die einem beim Betrachten von lebenden Nagetieren auffallen, die Größe der Schneidezähne. Sie sind riesig, und in der Tat sind sie sogar größer als sie aussehen, weil die Wurzeln weit in den Kiefer hineinreichen. Es gibt nur ein Paar in jedem Kiefer, statt der üblichen drei, weil dieses Paar so nützlich ist, dass sie die anderen einfach nicht brauchen.

Wenn sie mit dem Wachstum fertig sind, schließen sich die Zähne der meisten Säugetiere an der Basis und lassen nur einen schmalen Kanal für Nerven und Blutgefäße, um in die zentrale Pulpahöhle zu gelangen. Das liegt daran, dass die Zähne, abgesehen davon, dass sie an Ort und Stelle bleiben, nicht wirklich viel tun müssen, wenn sie einmal gewachsen sind, und daher keine wesentliche Blutversorgung benötigen. Die Schneidezähne von Nagetieren hingegen sind „wurzellos“, das heißt, die Basis des Zahns bleibt weit offen, so dass der Zahn weiter wachsen kann. Und tatsächlich wachsen die Schneidezähne ein Leben lang weiter, und der einzige Grund, warum sie nicht einfach immer länger werden, bis das Tier sein Maul nicht mehr öffnen kann, ist, dass die Zähne in die entgegengesetzte Richtung zum anderen Kiefer wachsen.
Im Gegensatz zu normalen Zähnen haben die Schneidezähne von Nagetieren nur auf der Vorderseite eine Schicht aus hartem Zahnschmelz. Die Rückseite des Zahns, auf der Innenseite, ist nur von einer Schicht aus Dentin bedeckt, dem weicheren Material, das bei anderen Zähnen die Pulpahöhle auskleidet und auf allen Seiten vom Zahnschmelz umgeben ist. Die Tatsache, dass der Zahnschmelz nur auf einer Seite des Zahns vorhanden ist, ermöglicht es, dass die Zähne ständig gegeneinander geschliffen werden, wie ein Messer auf einem Schleifstein, wodurch eine scharfe, meißelartige Form entsteht.
Diese Meißelform ist das entscheidende Element für den Erfolg der Nager. Sie verleiht ihnen eine unglaubliche Fähigkeit, Material zu zernagen, und ist ideal geeignet, um zähes Pflanzenmaterial wie Samen, Nüsse, dicke Wurzeln und Stämme zu fressen. Das Wort „Nagetier“ selbst kommt vom lateinischen Wort „rodere“, „nagen“, und es ist wegen der Abnutzung, die durch das ständige Nagen entsteht, dass die Zähne überhaupt ständig wachsen müssen.
Ein weiteres Merkmal, das Sie wahrscheinlich an den Schneidezähnen von Nagetieren bemerken werden, ist, dass sie gewöhnlich orange oder zumindest gelblich sind. Für menschliche Augen sieht das aus wie ein Fleck oder vielleicht Plaque, aber in Wirklichkeit sollen die Zähne so aussehen, und das tun sie auch, wenn sie sauber und poliert sind. Die Farbe entsteht durch Eisensalze, die sich im Zahnschmelz einlagern, wobei (soweit ich weiß) nicht ganz klar ist, warum die Nager das tun. Vielleicht macht es den Zahnschmelz noch härter, als er ohnehin schon ist.
Um zu verstehen, wie Nagetiere fressen, muss man aber auch weiter hinten im Maul suchen. Unmittelbar hinter den Schneidezähnen befindet sich eine lange Lücke, in der die Kiefer überhaupt keine Zähne haben. Dies wird als „Diastema“ bezeichnet und ist ein übliches Merkmal pflanzenfressender Säugetiere, das es ihnen ermöglicht, die Nahrung mit ihren Wangen und Lippen festzuhalten, bevor sie sie kauen. Die Lücke entsteht zum Teil dadurch, dass Nagetiere keine Eckzähne, nur ein einziges Paar Schneidezähne in jedem Kiefer und auch eine reduzierte Anzahl von Backenzähnen haben.

Viele Nagetiere haben nur einen Prämolaren an der Seite jedes Kiefers, und der ist normalerweise so modifiziert, dass er ein wenig wie die kräftigen Kaumolaren aussieht. Viele, einschließlich aller Mitglieder der Mäusefamilie, haben nicht einmal das und verlassen sich allein auf die Backenzähne. Bei vielen Nagetieren sind die Backenzähne, wie die Schneidezähne, ständig im Wachstum und werden durch das Gegeneinanderkauen ständig abgenutzt. Selbst wenn dies nicht der Fall ist, entstehen durch die ständige Abnutzung beim Zerkauen zäher Nahrung mit zunehmendem Alter des Tieres schnell scharfe Schmelzkämme auf der Oberfläche, die ihre Fähigkeit, Dinge wie Samen und zähe Fasern zu zerkleinern, weiter erhöhen.

Hasenschädel

Man könnte sich an dieser Stelle fragen, wie die Milchzähne funktionieren, wenn man bedenkt, dass das erwachsene Gebiss hauptsächlich aus Backenzähnen besteht, die nur im zweiten Gebiss zu finden sind. Allerdings sind die Milchzähne bei Nagetieren, wenn es überhaupt welche gibt, schon vor der Geburt verschwunden – im Gegensatz zu den meisten Säugetieren haben sie von Geburt an das volle Erwachsenengebiss.
In der Tat könnte es etwas komplizierter sein, denn Studien an Nagetierembryonen legen nahe, dass einige der erwachsenen Zähne eigentlich Milchzähne sind, die einfach nie ausfallen und ersetzt werden. Das trifft oft auf die Prämolaren zu, wenn es welche gibt, aber es scheint auch auf die großen Schneidezähne zuzutreffen. Obwohl sie so aussehen, als ob sie das erste Paar erwachsener Schneidezähne sein sollten – die, die sich vorne im Maul treffen – können sie in Wirklichkeit das zweite Paar Milchschneidezähne sein, wobei sich das echte erste Paar, zusammen mit den „echten“ erwachsenen Schneidezähnen, nie entwickelt.
All das erlaubt uns, zu unserer ursprünglichen Frage zurückzukehren: Warum sind Kaninchen keine Nagetiere? Wenn man das Maul eines Kaninchens öffnet, sieht man ein großes Paar schneidende Schneidezähne, die offensichtlich denen eines Nagetiers gleichen. Es gibt auch noch andere Ähnlichkeiten, denn sowohl Nagetiere als auch Kaninchen (und ihre Verwandten, die Hasen und Pikas) haben einen vergrößerten Blinddarm, einen Teil des Darms, der bei der Fermentierung pflanzlicher Stoffe hilft. Einige Nagetiere fressen sogar ihren eigenen Kot, wie es Kaninchen tun, was ihnen erlaubt, ihre Nahrung zweimal zu verdauen und das Maximum an Nährstoffen daraus zu extrahieren.
Eine Antwort wäre einfach zu sagen, dass Kaninchen, Hasen und Pikas eine eigene evolutionäre Linie bilden, die sich von den Nagetieren unterscheidet, und dass sie daher eine eigene Ordnung der Säugetiere darstellen. Das ist richtig, aber eigentlich nicht sehr relevant, da es keine biologische Definition dafür gibt, was eine „Ordnung“ von Tieren ist. Solange alle Mitglieder einer Ordnung enger miteinander verwandt sind als mit irgendetwas anderem, können wir sie im Grunde definieren, wie wir wollen. Aber die Sache ist die: Kaninchen und ihre Verwandten sind enger mit Nagetieren verwandt als mit irgendetwas anderem. Es gibt absolut nichts in den Regeln der biologischen Namensgebung, das uns daran hindert, eine Gruppe von Tieren zu definieren, die sowohl Nagetiere als auch Kaninchen umfasst, und zu sagen, dass sie alle dasselbe sind.
Nagetiere Kaninchen, etc. Primaten, etc.
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Glires |
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In der Tat, das haben wir. Aber diese Gruppe heißt „Glires“, und Nagetiere und Lagomorphe (Kaninchen, Hasen und Pikas) werden als zwei verschiedene Ordnungen innerhalb dieser Gruppe betrachtet. Es gibt also eindeutig einen Unterschied zwischen den beiden, der groß genug ist, dass wir sagen können: „Ja, Kaninchen sehen vielleicht ähnlich aus wie Nagetiere, aber sie sind nicht wirklich dasselbe“. Dieser Unterschied liegt natürlich in den Zähnen.
Wie Nagetiere haben Lagomorphe ein einzelnes Paar großer, ständig wachsender, meißelförmiger Schneidezähne an der Vorderseite ihres Kiefers, die durch ein breites Diastema von den weiter hinten liegenden Backenzähnen getrennt sind. Im Gegensatz zu den Nagetieren sind die Schneidezähne jedoch auf beiden Seiten vollständig von Zahnschmelz umhüllt, so dass sie nicht ganz so scharf sind. Die Schneidezähne sind auch nicht orange, da ihnen die harten Eisensalze fehlen, obwohl, um fair zu sein, es einige Nagetiere gibt, auf die das auch zutrifft.
Weiter hinten im Maul sind die Backenzähne der Lagomorphen denen der Nagetiere in der Form etwas ähnlich, da sie, wenn überhaupt, noch reiner Pflanzenfresser sind. Aber mit drei Paaren Prämolaren im Oberkiefer und zwei im Unterkiefer gibt es mehr von ihnen. Zugegeben, einige von ihnen sind recht klein, aber dennoch haben Lagomorphen nicht ganz die extreme Reduktion im Gebiss wie Nagetiere.
Das gilt aber nicht nur für die Backenzähne. Wie Sie auf dem Bild oben sehen können, haben Hasentiere auch, nur im Oberkiefer, ein zweites Paar Schneidezähne. (Tatsächlich haben Jungtiere auch ein drittes Paar, das aber vor Erreichen des Erwachsenenalters ausgeschieden wird). Diese zweiten Schneidezähne sind klein, und sie sind hinter dem viel größeren Hauptzahnpaar versteckt, so dass sie von vorne eigentlich gar nicht sichtbar sind. Nichtsdestotrotz sind sie da, und es gibt nichts Vergleichbares bei anderen Nagetierarten.
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