Hunderte von Schlangenarten erhalten eine neue Ursprungsgeschichte

Die Vorfahren der Kobras und verwandter Schlangen tauchten erstmals vor etwa 35 Millionen Jahren in Asien auf.

Viele Forscher dachten, die Schlangen-Superfamilie Elapoidea habe in Afrika gelebt, bevor sie sich über den Globus ausbreitete. Doch neue genetische Beweise deuten auf den Kontinent neben Afrika hin, berichten Forscher am 7. August in Royal Society Open Science.

Die über 700 Arten der Elapoiden sind äußerst vielfältig und umfassen sowohl hochgiftige Reptilien wie Mambas und Seeschlangen als auch viele ungiftige Arten. Sie kommen in subtropischen und tropischen Regionen auf der ganzen Welt vor, in Regenwäldern, Wüsten und Ozeanen. Doch die Entstehungsgeschichte der Elapoiden war lange Zeit unklar, sagt Jeff Weinell, Evolutionsbiologe am American Museum of Natural History in New York City. Frühere genetische Studien zur Evolution der Elapoiden deuteten auf einen afrikanischen Ursprung der Gruppe hin, und die ältesten fossilen Elapoiden, die 25 Millionen Jahre alt sind – darunter eine frühe afrikanische Feilennatter (Gonionotophis) – stammen aus Afrika. Neuere genetische Studien wiesen auf Asien hin, sagt Weinell, doch diese und die afrikanisch ausgerichteten Studien verwendeten nur eine begrenzte Zahl kleiner DNA-Abschnitte.

„Diese Sequenzen enthielten einfach nicht genügend Informationen, um die [evolutionären] Beziehungen [dieser Schlangen] untereinander wirklich zu bestimmen“, sagt Weinell.

Also entnahmen er und seine Kollegen DNA-Proben von 65 Schlangenarten aus 22 Familien und analysierten und verglichen mehr als 3.100 Stellen im Genom der Schlangen – den genetischen Lehrbüchern. Das Team berücksichtigte außerdem bereits veröffentlichte genetische Daten von 434 weiteren Schlangenarten. Anschließend erstellten die Forscher einen Evolutionsbaum der Elapoiden, der zeigt, wie die Arten miteinander verwandt sind und wie lange es her ist, dass sich die Linien voneinander trennten. Je mehr genetische Marker zwei Arten gemeinsam haben, desto jünger ist möglicherweise ihr gemeinsamer Vorfahre.

Zwei Gruppen südostasiatischer Schlangen – Scheinvipern und Cyclocoriden – trennten sich als erste, was darauf hindeutet, dass die Elapoiden zuerst in Asien auftraten. Dies steht immer noch im Einklang mit den 25 Millionen Jahre alten fossilen Funden in Afrika, sagt Weinell.

„Wir zeigen einen [Elapoiden-]Ursprung in Asien vor etwa 35 Millionen Jahren und dass die Gruppe Afrika vor etwa 30 Millionen Jahren erreichte“, sagt Weinell. Die Forscher glauben, dass Elapoiden Afrika viermal besiedelten. Der Vorfahr einer Gruppe, die sich über den ganzen Kontinent in viele Familien aufspaltete, könnte zuerst angekommen sein, gefolgt von den Vorfahren der afrikanischen Kobras, afrikanischen Strumpfbandnattern und Mambas.

Seit langem bestehende Ideen wie die „Out-of-Africa“-Hypothese zur Evolution der Elapoidenschlangen werden aufgrund ihrer Langlebigkeit manchmal als zutreffend angesehen, sagt Justin Bernstein, Evolutionsbiologe an der University of Texas in Arlington.

„Diese Forschung widerlegt diese Hypothese jedoch und verändert unser Wissen über die Ursprünge einer der artenreichsten Schlangengruppen, von denen viele aufgrund ihres Giftes wichtige Studienarten in der evolutionären und medizinischen Forschung sind“, sagt er (SN: 19.09.20).