In der Zeit kurz vor ihrem Aussterben lebten die amerikanischen Löwen und Säbelzahnkatzen, die im späten Pleistozän durch Nordamerika streiften, gut vom Fett des Landes.

Das ist die Schlussfolgerung der neuesten Studie über die mikroskopischen Abnutzungsmuster auf den Zähnen dieser Großkatzen, die in den La Brea-Teergruben in Südkalifornien gefunden wurden. Im Gegensatz zu früheren Studien ergab die Analyse keine Hinweise darauf, dass die riesigen Raubtiere in der Zeit vor ihrem Aussterben vor 12.000 Jahren größere Schwierigkeiten hatten, Beute zu finden.

Die Ergebnisse wurden am 26. Dezember in der wissenschaftlichen Zeitschrift PLOS ONE veröffentlicht. Die Ergebnisse, die am 26. Dezember in der Fachzeitschrift PLOS ONE veröffentlicht wurden, widersprechen früheren Zahnstudien und stellen die gängigsten Erklärungen für das Aussterben der Megafauna (oder Quartär) in Frage, als die Großkatzen, Mammuts und eine Reihe der größten Säugetiere der Welt verschwanden.

„Die gängige Theorie für das Aussterben der Megafauna ist, dass entweder das sich verändernde Klima am Ende der letzten Eiszeit oder menschliche Aktivitäten – oder eine Kombination aus beidem – die meisten großen Säugetiere getötet haben“, sagte Larisa DeSantis, Assistenzprofessorin für Erd- und Umweltwissenschaften an der Vanderbilt University, die die Studie leitete. „Im Fall der Großkatzen erwarten wir, dass es für sie immer schwieriger geworden wäre, Beute zu finden, vor allem wenn sie mit dem Menschen konkurrieren mussten. Wir wissen, dass Fleischfresser wie die Großkatzen bei Nahrungsknappheit dazu neigen, mehr der von ihnen erlegten Kadaver zu verzehren. Wenn sie mehr Zeit damit verbrachten, auf Knochen herumzukauen, sollte dies zu erkennbaren Veränderungen in den Abnutzungsmustern ihrer Zähne führen.“

1993 veröffentlichte Blaire Van Valkenburgh von der UCLA eine Arbeit über den Zahnabbruch bei großen Fleischfressern im späten Pleistozän. Bei der Analyse von Zähnen amerikanischer Löwen, Säbelzahnkatzen, direkter Wölfe und Kojoten aus La Brea stellte sie fest, dass diese Tiere etwa dreimal so viele abgebrochene Zähne aufwiesen wie heutige Raubtiere, und kam zu dem Schluss: „… diese Ergebnisse legen nahe, dass diese Arten Kadaver intensiver verwerteten und wahrscheinlich intensiver um Nahrung konkurrierten als heutige große Fleischfresser.“

Die jüngste Studie verwendet eine neue Technik, die so genannte Dental Microwear Texture Analysis (DMTA), die von Mitautor Peter Ungar an der Universität von Arkansas entwickelt wurde. Dabei wird ein konfokales Mikroskop verwendet, um ein dreidimensionales Bild der Zahnoberfläche zu erstellen. Das Bild wird dann auf mikroskopische Abnutzungsmuster analysiert. Der Verzehr von rotem Fleisch führt zu kleinen parallelen Kratzern. Das Kauen von Knochen führt zu größeren, tieferen Vertiefungen. Bei früheren Methoden der Zahnabnutzungsanalyse waren die Forscher darauf angewiesen, diese verschiedenen Arten von Merkmalen zu identifizieren und zu zählen. DMTA beruht auf automatisierter Software und gilt als genauer, weil es die Möglichkeit der Voreingenommenheit des Beobachters verringert.

DeSantis und Ungar haben mit Unterstützung von Blaine Schubert von der East Tennessee State University und Jessica Scott von der University of Arkansas DMTA auf die fossilen Zähne von 15 amerikanischen Löwen (Panthera atrox) und 15 Säbelzahnkatzen (Smilodon fatalis) angewandt, die aus den La Brea-Teergruben in Los Angeles geborgen wurden.

Ihre Analyse ergab, dass das Abnutzungsmuster der Zähne des amerikanischen Löwen am ehesten dem des heutigen Geparden ähnelt, der bei der Nahrungsaufnahme aktiv Knochen meidet. Ebenso ähnelte das Abnutzungsmuster der Säbelzahnkatze am ehesten dem des heutigen afrikanischen Löwen, der beim Fressen einige Knochen zertrümmert. (Dies unterscheidet sich von einer früheren Mikroabnutzungsstudie, bei der eine andere Technik verwendet wurde und die zu dem Schluss kam, dass Säbelzahnkatzen Knochen in weitaus größerem Umfang meiden.)

Die Forscher untersuchten, wie sich diese Muster im Laufe der Zeit veränderten, indem sie Exemplare aus Teergruben unterschiedlichen Alters auswählten, die von vor etwa 35.000 bis 11.500 Jahren reichen. Sie fanden keine Hinweise darauf, dass die beiden Fleischfresser ihre „Nutzung“ von Kadavern während dieses Zeitraums gesteigert haben. Ihre Analyse deutet eher darauf hin, dass der Anteil der Kadaver, den beide Katzenarten verzehrten, gegen Ende des Zeitraums abnahm.

Die Forscher erkennen die hohe Rate an Zahnbrüchen an, die in der vorherigen Studie berichtet wurde, aber sie argumentieren, dass dies wahrscheinlich eher das Ergebnis von vermehrten Zahnbrüchen ist, wenn sie Beute erbeuten, anstatt sich zu ernähren.

„Zähne können durch den Stress des Knochenkauens brechen, aber sie können auch brechen, wenn die Fleischfresser Beute erbeuten“, so DeSantis. Bei Arten wie Hyänen, die regelmäßig die Knochen ihrer Beutetiere kauen und knacken, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die hinteren Zähne, die sie zum Kauen verwenden, genauso häufig brechen wie die vorderen Eckzähne. Bei Arten wie dem Geparden hingegen, die Knochen bei der Nahrungsaufnahme meiden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Eckzähne abbrechen, doppelt so hoch wie die hinteren Zähne. Dies deutet darauf hin, dass sie sich eher die Eckzähne brechen, wenn sie ihre Beute herunterreißen.

Die Forscher berichten, dass frühere Untersuchungen der Kiefer von Amerikanischen Löwen und Säbelzahnkatzen aus dieser Zeit ergeben haben, dass sie mehr als dreimal so viele abgebrochene Eckzähne haben, und interpretieren dies als zusätzlichen Beweis, der ihre Schlussfolgerung stützt, dass der größte Teil des übermäßigen Zahnbruchs während des Fangens und nicht beim Fressen entstanden ist.

Außerdem argumentieren die Forscher, dass die große Größe der ausgestorbenen Raubtiere und ihrer Beute die große Anzahl abgebrochener Zähne erklären kann. Die Säbelzahnkatzen waren etwa so groß wie der heutige afrikanische Löwe und der amerikanische Löwe war etwa 25 Prozent größer. Zu den Tieren, die sie erbeuteten, gehörten wahrscheinlich Mammuts, vier Tonnen schwere Riesenfaultiere und 3.500 Pfund schwere Bisons.

Größere Zähne brechen leichter ab als kleinere Zähne. Größere Fleischfresser brechen also wahrscheinlich mehr Eckzähne ab, wenn sie versuchen, größere Beutetiere zu erlegen, argumentieren die Forscher. Sie zitieren eine Studie, in der die Stärke von Eckzähnen modelliert wurde, und die ergab, dass die Eckzähne eines Raubtiers von der Größe eines Fuchses mehr als das Siebenfache seines Gewichts aushalten können, bevor sie brechen, während ein Raubtier von der Größe eines Löwen nur etwa das Vierfache seines Gewichts aushalten kann und die gebogenen Zähne von Säbelzahnkatzen nur etwa das Doppelte ihres Gewichts aushalten können.

„Das Endergebnis unserer Studie wirft Fragen über die herrschende Hypothese auf, dass „harte Zeiten“ während des späten Pleistozäns zum allmählichen Aussterben der großen Fleischfresser beigetragen haben“, fasst DeSantis zusammen. „Wir können zwar die genaue Ursache für ihr Aussterben nicht bestimmen, aber es ist unwahrscheinlich, dass das Aussterben dieser Katzen eine Folge des allmählichen Rückgangs der Beute war (entweder aufgrund von Klimaveränderungen oder menschlicher Konkurrenz), denn ihre Zähne verraten uns, dass diese Katzen nicht verzweifelt ganze Kadaver verzehrten, wie wir erwartet hatten, und stattdessen während des späten Pleistozäns ein ‚gutes Leben‘ zu führen schienen, zumindest bis zum Ende.