Bewaffnet die Stirn bieten

Evolution der Erneuerung

Das wissenschaftliche Interesse am Hirsch gilt vor allem seinem Kopfschmuck. Schließlich ist der Erneuerungsprozess des Geweihs energetisch äußerst kostspielig. Er zehrt an den Reserven des Körpers, vor allem gerät der Mineralienhaushalt aus dem Gleichgewicht. Dadurch kann die Dichte der Knochensubstanz so weit sinken, dass eine Osteoporose entsteht. „Manche Arten wie der indische Axis-Hirsch kauen nur in dieser Phase auf abgeworfenen Geweihen herum. Man vermutet, um sich Mineralien zurückzuholen“, sagt Ursula Siebert, Direktorin des Instituts für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung der Tierärztlichen Hochschule Hannover. Gefährlich wird es, wenn mehrere Hungerjahre aufeinander folgen und der Organismus allmählich auszehrt. Doch wie und wann entstand dieser zyklische, enorm energieverbrauchende Automatismus – und warum?

Bis vor Kurzem galt, dass der Zyklus sich über Jahrmillionen ausgebildet und stetig verfeinert hat: von ursprünglich festsitzenden Geweihen über Stadien unregelmäßiger und gelegentlicher Abwürfe bis zu der heutigen Situation. Ein Team um Gertrud Rößner von der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie hat dies überprüft. Dazu verglichen die Forschenden im Jahr 2020 die Geweihe von 34 fossilen Hirschen, die vor 18 bis 12 Millionen Jahren auf dem europäischen Kontinent gelebt haben. Mithilfe von Mikro-Computertomografie und Dünnschliffmikroskopie analysierten sie den Aufbau und die Struktur des Knochengewebes: etwa Wachstumsmuster, Umbauprozesse und Spuren von Auflösungserscheinungen. Der Vergleich von Gewebeproben ergab wenig Veränderung über die Zeit. „Wachstumsmuster und regelmäßig auftretende Spuren von Abstoßung und Regeneration im gleichmäßigen Wechsel stimmen überein mit Messergebnissen, wie wir sie bei heute lebenden Hirschen finden“, schreiben die Wissenschaftler. Der Geweihzyklus bei den heute lebenden Tieren habe sich demnach nicht allmählich im Zuge evolutiver Prozesse herausgebildet, sondern sei seit Beginn der Geweih-Evolution grundlegend da gewesen. Damit widerspricht das deutsch-schweizerische Forscherteam der bis dato gängigen Annahme.

„Man geht davon aus, dass die Entwicklung dieser teils aufwendigen Körperstrukturen durch sexuelle Selektion angetrieben wurde. Denn die Geweihe dienen zuallererst dem Kampf und dem Imponiergehabe in der Brunftzeit“, bekräftigt Siebert. Kommt es zum Kräftemessen, setzen sich meist jene Tiere mit dem größten Geweih durch. Sie sind in der Regel auch die stärkeren Individuen: Ein großes Geweih steht für eine bessere Gesamtkonstitution, für „gute Gene“ und ist damit zugleich ein Verweis auf den virileren Fortpflanzungspartner.

Warum nur einige und gerade diese Stirnwaffenträger solch einen Zyklus ausgebildet haben, bleibt unklar. Denn: „Der regelmäßige Abwurf und vor allem die anschließende Neubildung ist mit biologischen Prinzipien nur schwer zu erklären“, sagt Siebert. Es könnte damit zu tun haben, dass die Geweihe mit zunehmender Reife eines Hirschs jedes Jahr größer und verzweigter werden und diese zusätzlichen „Enden“ nicht aus dem ausgehärteten Kopfschmuck heraus entstehen können. Soll dieser imposanter werden, muss das vorhergehende Geweih weichen. Wissenschaftler wie Rößner verweisen darauf, dass diese Erklärung womöglich zu kurz greift: Schließlich würden auch Rehe und andere Hirschartige mit kleineren oder kleinbleibenden Geweihen abwerfen.

Der Kopfschmuck der Hirsche ist bei nahezu allen Arten geschlechtsdimorph ausgebildet. Das heißt: Er unterscheidet sich bei männlichen und weiblichen Individuen. Bei den männlichen Tieren ist das Geweih grundsätzlich größer, bei den Weibchen kleiner oder meist nicht einmal vorhanden.

Hornträger als Nationalsymbol

Anders bei den Hornträgern – zum Beispiel dem japanischen Serau, der fast ausgestorben war. Hinsichtlich nahezu aller Hauptmerkmale des Körpers gibt es keinen Geschlechtsdimorphismus. Männchen wie Weibchen tragen am Kopf kurze, leicht nach hinten gebogene Hörner. Diese werden rund 8 bis 15 Zentimeter lang und sind an der Basis etwa 3 Zentimeter dick.

Der Serau wurde bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts wegen seines wasserabweisenden Fells und leckeren Fleischs gejagt und dann irgendwann kaum noch gesichtet. Verbleibende Exemplare sollen sich erst wieder gezeigt haben, nachdem die Art 1955 unter Schutz gestellt wurde. Seitdem gehört der meist als Einzelgänger lebende Serau zu den besonderen Naturdenkmälern Japans, ist Nationalsymbol und nationales Naturgut geworden und genießt als vermeintliches Relikt aus der Entstehungszeit der japanischen Inseln Schutzstatus.

Seit Mitte des vergangenen Jahrhunderts hat sich der Serau von einzelnen Exemplaren wieder auf einen Bestand von rund 100.000 Tieren vermehrt. Entsprechend hat ihn die International Union for Conservation of Nature (IUCN) von der Liste der bedrohten Arten genommen – ein seltener Erfolg. Der scheue Graubart lebt heute als endemische Art immerhin auf drei der vier japanischen Hauptinseln: Honshû, Shikoku und Kyûshû. Er bevorzugt unzugängliche Areale und bewegt sich trittsicher im schwierigen und unwegsamen Gelände. Dort legt er Trampelpfade an, die nur von ihm genutzt werden. Unterwegs ist er in den kurzen Phasen der sehr frühen morgendlichen und sehr späten abendlichen Dämmerung und hält sich ansonsten versteckt in Höhlen oder unter Felsüberhängen auf.

Vor Kurzem ist es gelungen, die verwandtschaftliche Zuordnung von Japans Nationaltier zu klären. Lange Zeit hatte sich der Serau nicht sicher in die Systematik der Stirnwaffenträger einpassen lassen. Geschickt schien er sich einer endgültigen Bestimmung zu entziehen und changierte als Lebewesen in seinen inneren und äußeren Merkmalen sowie seinen Verhaltensweisen und Anpassungen an die Umwelt zwischen Ziege, Antilope, Hirsch – und womöglich sogar Wildschwein. Nun haben sich Forscher auf der Grundlage aktueller Untersuchungen festgelegt: Der Serau gehört innerhalb der Familie der Hornträger (Bovidae) zu den Ziegenartigen und bildet mit fünf anderen, ebenfalls in Ostasien lebenden Arten die Gattung der Capricornartigen (Capricornis).

Hörner-Wachstum

Die einfachste Form solcher Schädelanhänge findet sich bei den Giraffen und Okapis. Sie tragen oberhalb der Augen zwei sogenannte Zapfen am Kopf, die zunächst aus Knorpel bestehen. Erst im Laufe der Jahre verknöchern sie und verbinden sich dann mit dem Schädel. Auf diese Weise entsteht auch der mittige Stirnhöcker bei manchen Giraffenarten, der bei älteren Individuen so groß werden kann, dass er wie ein drittes Horn aussieht.

Weitaus komplexer aufgebaut sind die Hörner der Rinderartigen, zu denen Ziegen und Schafe sowie etwas entfernter verwandt auch Gazellen und Antilopen gehören. Beim Jungtier sitzen die Hornanlagen noch lose in der Haut, sie verwachsen aber bis zum Erwachsenenalter mit dem Stirnbeinknochen des Schädels. Fortan scheidet die Haut, die den Knochenzapfen bedeckt, Hornzellen ab, die schließlich zu einer harten Hornscheide verdicken. Die ältesten Hornschichten wandern dabei immer weiter zur Spitze des Stirnauswuchses, und zumindest der äußere Teil des Horns ist irgendwann hohl. Die Hörner der Rinderartigen entwickeln sich ein Leben lang in Schüben, und durch ihr schubartiges Wachstum bilden sich oft spezifische Wülste, die man wie Jahresringe von Bäumen zur Altersbestimmung nutzen kann.

Am meisten aber beeindrucken der Wapiti-Hirsch und der Elch als größte Hirscharten auf dem Planeten: Ihr Kopfschmuck wächst gut 2,5 Zentimeter am Tag – das schnellste bekannte Knochenwachstum überhaupt.