Heldenspitzmäuse haben starke, ineinandergreifende Stacheln wie kein anderes Tier, heißt es in einer Studie

Sep 06, 2023

Heldenspitzmäuse mögen kleine Säugetiere sein, die wie Nagetiere aussehen, aber sie sind stark, mächtig und machen ihrem Namen im Inneren alle Ehre. Ihre ineinandergreifende Wirbelsäule ist anders als alles, was Forscher jemals bei einem anderen Säugetier gesehen haben.

Warum genau diese Spitzmäuse so robuste, ausgehöhlte Stacheln haben, ist ein Rätsel, das Forscher unbedingt lösen wollen.

„Heldenspitzmäuse haben verrückt aussehende Stacheln – ihre Wirbel sind flach wie ein Pfannkuchen, und sie haben eine Menge zusätzlicher Stellen, an denen sie die Wirbel neben sich berühren. Dadurch entsteht eine wirklich lange, steife Säule entlang ihres Rückens, und es gibt keine „Es gibt keine guten Erfahrungsberichte darüber, wofür diese Struktur nützlich sein könnte“, sagte Stephanie Smith, Hauptautorin der Studie und Postdoktorandin am Field Museum und der University of Chicago. „Also wollten wir uns diese Wirbel ansehen und herausfinden, wie sie sie nutzen könnten.“

Diese kleinen grauen Säugetiere, die im Kongobecken in Zentralafrika beheimatet sind, bleiben außer Sichtweite, indem sie durch Blätter und heruntergefallenes Material auf dem Boden schnüffeln.

Sie wurden erstmals 1910 von Forschern entdeckt und klassifiziert, obwohl sie dem Mangbetu-Volk im Kongobecken schon lange vorher bekannt waren.

Zu den frühen Forschungen über Heldenspitzmäuse gehörte eine möglicherweise apokryphe Geschichte, in der das Mangbetu-Volk den amerikanischen und europäischen Wissenschaftlern zeigte, dass ein erwachsener Mann auf einem Heldenspitzmaus stehen konnte, ohne ihm Schaden zuzufügen. Danach tauchte die Spitzmaus auf und huschte davon.

„Wir wissen nicht, wie zutreffend diese Geschichten sind, und wir werden es wahrscheinlich nie erfahren“, sagte Smith gegenüber CNN.

Aber Smith, der sich schon immer für die Erforschung kleiner Säugetiere interessierte, wollte ihre seltsamen Stacheln untersuchen. Und Spitzmäuse werden besonders missverstanden und oft mit Mäusen verwechselt, obwohl sie eher Igeln und Maulwürfen ähneln.

„Spitzmäuse sind aus ökologischer Sicht wirklich interessant und sie sind so klein, dass sie fast geheime Kräfte besitzen“, sagte sie. „Sie sind unglaublich vielfältig und ich finde sie wunderschön. Sie sind der Hammer.“

Es sind nur zwei Arten von Heldenspitzmäusen bekannt, darunter die 2013 angekündigte Thor-Heldenspitzmaus. Sie sind klein und leben in einem Gebiet politischer Unruhen, was es schwierig macht, sie zu studieren. Also wandten sich Smith und ihr Forscherkollege Kenneth Angielczyk, Kurator für Paläontologie am Field Museum, dortigen Museumsexemplaren zu.

„Wir haben Exemplare davon im Museum, aber wir können sie nicht in Aktion sehen. Es ist fast so, als würde man ein Tier im Fossilienbestand studieren, wo wir Exemplare haben, die uns etwas über seine Anatomie erzählen, aber wir können kein Lebendes mitbringen.“ Bringen Sie die Probe ins Labor und beobachten Sie sie“, sagte Angielczyk, leitender Autor des Artikels, in einer Erklärung.

Und ohne sie in Aktion zu sehen, ist es schwer zu verstehen, warum diese Spitzmäuse solch stark veränderte Stacheln benötigen könnten.

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Es wurden CT-Scans der Stacheln beider bekannten Spitzmausarten angefertigt und mit denen einer durchschnittlichen Spitzmaus verglichen.

Typischerweise weist die Wirbelsäule eines Säugetiers verschiedene erkennbare Regionen auf, darunter den Hals, den Brustbereich, an dem die Rippen befestigt sind, und den Lendenbereich zwischen Rippen und Becken.

Bei der Heldenspitzmaus sind sowohl im Brust- als auch im Lendenbereich mehr einzelne Segmente vorhanden. Anstelle von fünf oder sechs Lendenwirbeln haben Spitzmäuse zwischen 10 und 12.

Teile der Wirbelsäule ragen wie Flügel hervor, mit Knötchen und Tuberkeln, die die Wirbel vor und hinter ihnen berühren und so ein ineinandergreifendes Netzwerk entlang der Wirbelsäule bilden.

„Ihre Wirbelsäule ist gewölbt, und wenn sie ihre Muskeln anspannen, um ihre Wirbel zusammenzudrücken, greifen die Knochen sehr fest ineinander. Wenn das passiert, wird daraus ein einziger massiver Wirbelblock statt einer Ansammlung biegsamer Teile“, sagte Smith.

Bill Stanley, der verstorbene Sammlungsdirektor des Field Museum, hatte bereits 2013 in der Arbeit über den Thor-Helden Spitzmaus die Vermutung geäußert, dass sich die Spitzmäuse mit ihren starken Stacheln wie ein Raubwurm fortbewegen, indem sie sich zusammenziehen und dann ausstrecken, um Palmenstängel abzuschälen um Insekten oder sogar sich bewegende Baumstämme zu erreichen.

Obwohl dies dies nicht bestätigt, zeigen die CT-Scans, dass Heldenspitzmäuse die Druckkraft auf ihre Wirbelsäule besser aushalten können, sagte Smith. Und der dicke, schwammige Knochen in ihren Wirbeln macht ihre Wirbelsäule viel stabiler. So konnten sie zollwurmähnlichen Bewegungen standhalten, ohne Schaden zu nehmen.

Während Tiere eine gewisse Morphologie oder Strukturen aufweisen, die keinem bestimmten Zweck dienen müssen, glaubte Smith, dass das Rückgrat des Helden Spitzmaus dies tut.

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Eine so komplizierte Wirbelsäule erfordert eine Fülle von Blutgefäßen, um sie zu versorgen, ganz zu schweigen von der enormen Energie- und Entwicklungsinvestition in eine so kleine Spitzmaus, die nur ein Viertel Pfund wiegt. Und für ein Tier mit einem hohen Stoffwechsel, das ständig fressen muss, sei es auch eine intensive Energieinvestition, sagte Smith.

Sie entdeckten auch die Richtung der Kraft, die Heldenspitzmäuse erfahren.

„Diese Kerle können eine Menge Kraft aushalten, wenn sie ihre Wirbelsäule vom Kopf bis zum Schwanz zusammendrücken“, sagte Smith. „Und das ist die Hauptrichtung, in der die Kraft auf die Wirbelsäule eines Tieres mit vier Beinen ausgeübt wird. Das beantwortet nicht unbedingt die Frage, was sie tun, aber es gibt uns einen Hinweis darauf, dass sie gewöhnlich starken Kräften ausgesetzt sind.“ in diese Richtung.“

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Smith entdeckte auch, dass die Wirbelsäule der ursprünglichen Heldenspitzmaus komplexer ist als die der Art von 2013, obwohl beide im Vergleich zu normalen Spitzmäusen immer noch ausgeprägtere Stacheln haben. Dies wird es ihnen ermöglichen, die Entwicklung des Heldenspitzmaus zu verfolgen.

In Zukunft wollen die Forscher sehen, wie sich diese Heldenspitzmäuse als Jungtiere entwickeln und wie sich die innere Struktur der Spitzmäuse entwickelt hat. Sie wollen auch Heldenspitzmäuse mit Xenarthranern vergleichen, der Gruppe, zu der Faultiere, Ameisenbären und Gürteltiere gehören. Sie haben auch zusätzliche Gelenke an ihren Lendenwirbeln.

Und ehrlich gesagt geht es darum, klein zu sein in einer großen Welt.

„Kleine Säugetiere erleben die Welt anders als wir“, sagte Angielczyk. „Ein Teil unseres Interesses ist die Frage, wie man ein kleines Säugetier sein kann – was braucht man, um dabei effektiv zu sein und den Kräften zu widerstehen, die in verschiedenen funktionellen Kontexten auf den Körper einwirken? Besseres Wissen darüber, was es ist.“ „Ein kleines Säugetier zu sein, ist wichtig, um viele seltsame Dinge über Säugetiere im Allgemeinen, uns eingeschlossen, zu verstehen.“