Kamele helfen den Menschen seit mehr als 5.000 Jahren, seit sie in Somalia und Arabien domestiziert wurden. Jahrhunderte der Eroberung, des Handels, der Erforschung und der Expansion wurden auf den Höckern dieser Tiere getragen, dank ihrer unglaublichen Anpassungen an das extreme Wüstenleben. Kamele können tagelang Temperaturen von über 100 Grad Celsius ertragen, und sie können zwischen den Besuchen an einem Wasserloch bis zu 25 Prozent ihres Körpergewichts verlieren. Im Vergleich dazu ist ein Verlust von nur 15 Prozent des Körpergewichts für die meisten Säugetiere tödlich.
Die Ursache für diese Anpassungen war jedoch bisher ein Rätsel. Um diese Wissenslücke zu schließen, beschloss ein großes Forscherteam aus Einrichtungen in China, Saudi-Arabien und Dänemark, qualitativ hochwertige Ganzgenomsequenzen der beiden Kamelarten der Welt zu erstellen: der baktrischen Kamele – der zweihöckrigen, zotteligen Art, die in Asien lebt – und der dromedaren Kamele – der einhöckrigen Art aus Afrika und dem Nahen Osten. Zum Vergleich wandte sich das Team auch dem Alpaka zu, einem nahen Kamelverwandten, der weniger tolerant gegenüber rauen, heißen Umgebungen ist. Alpakas haben keine Höcker und führen ein entspannteres Leben im kühlen Hochland Südamerikas.
Das Team berichtet heute in Nature Communications, dass Kamele und Alpakas etwa 83 Prozent ihrer Genome mit Menschen und Rindern teilen. Die Gene deuten darauf hin, dass sich der gemeinsame Vorfahre von Kamelen und Alpakas höchstwahrscheinlich vor etwa 42,7 Millionen Jahren von den Rindern abspaltete – ein Zeitpunkt, der mit den frühesten kamelartigen Fossilien übereinstimmt, die in Nordamerika gefunden wurden. Diese Kreatur spaltete sich dann vor etwa 16,3 Millionen Jahren in Kamele und Alpakas auf. Trampeltiere und Dromedare begannen sich durch kleine, akkumulierte Mutationen zu diversifizieren, nachdem ihr gemeinsamer Verwandter vor etwa 4,4 Millionen Jahren von Nordamerika nach Eurasien eingewandert war.
Da beide Kamelarten und das Alpaka so eng miteinander verwandt sind, gibt es nur wenige wesentliche Unterschiede in ihrer genetischen Architektur. Nach der Untersuchung von mehr als 20.000 Genen bei jeder der drei Arten stellte das Team jedoch fest, dass insbesondere Kamele außergewöhnlich hohe Raten evolutionärer Veränderungen innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums aufweisen. Das lässt die Möglichkeit einer kamelspezifischen Evolution zur Anpassung an eine Wüstenumgebung aufkommen“, schreiben die Autoren. Mit anderen Worten: Kamele mussten ihre evolutionäre Entwicklung beschleunigen, um in der Wüste zu überleben.
Zu den Anpassungen gehören verbesserte Stressreaktionen auf Dinge wie Hitze, intensive UV-Strahlung und Staubstürme, ein optimierter Fett- und Wasserstoffwechsel, ein besserer Augenschutz in Form von langen Wimpern und Augen, die hellem Sonnenlicht standhalten können, sowie eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Atemwegserkrankungen im Kampf gegen den Wüstenstaub. Insbesondere baktrische Kamele scheinen spezielle Nierenfunktionen entwickelt zu haben, die es ihnen ermöglichen, einen hohen Blutzuckerspiegel zu nutzen, der den osmotischen Druck zwischen den Zellen und ihrer Umgebung reguliert und letztlich dazu dient, Wasser zu binden. Dies erklärt, warum die Kamele ständig in einem Zustand der Hyperglykämie zu leben scheinen, meinen die Autoren.
Die Höcker der Kamele – ihr auffälligstes Merkmal – traten neben diesen genetischen Veränderungen auf. Diese riesigen Fetthügel können bis zu 80 Pfund wiegen und dienen als Energiereserve, wenn die Nahrung knapp wird. Die Autoren vermuten, dass die Anzahl der Höcker der Kamele mit der unterschiedlichen Art und Weise zusammenhängt, wie sich ihr Fettstoffwechsel im Laufe der Evolution entwickelt hat, auch wenn weitere Forschungen erforderlich sind, um diesen Zusammenhang zu beweisen.
Während Kamele durch den Fleischwolf der natürlichen Auslese gingen, mussten Alpakas lediglich mit dem kühlen Wetter zurechtkommen, das um das letzte glaziale Maximum vor etwa 44.000 Jahren aufkam. Ansonsten erfreuten sich diese langbeinigen, pelzigen Kreaturen einer wachsenden Zahl von Tieren und breiteten sich von Mittelamerika nach Südamerika aus, ohne dass die Notwendigkeit für etwas so Schwerfälliges und Ausgefallenes wie einen Höcker bestand. Während Kamele wegen ihrer unglaublichen Widerstandsfähigkeit gegen den sonst sicheren Tod in der Wüste geschätzt wurden, wurden Alpakas wegen ihres dicken, bunten Flaums geschätzt.