Durch die Kombination von anatomischen Schädelanalysen und genetischen Untersuchungen ist es Forschenden gelungen, den Geruchssinn sowohl lebender als auch fossiler Säugetiere einzuschätzen. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift ‚Proceedings of the National Academy of Sciences‘ (PNAS) veröffentlicht.
Stuttgart, 09.12.2025. Der Geruchssinn ist für Tiere lebenswichtig, da er bei Nahrungssuche, Schutz vor Feinden und sozialen Interaktionen hilft. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Quentin Martinez und Dr. Eli Amson vom Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart hat nun herausgefunden, dass bestimmte Bereiche im Hirnschädel Rückschlüsse auf den Geruchssinn von Säugetieren erlauben. Besonders aussagekräftig ist das Volumen des Endokasts des Riechkolbens, einer knöchernen Struktur im Schädel, die auch in sehr alten Fossilien oft gut erhalten ist. Dieses Volumen hängt eng mit der Anzahl intakter Geruchsrezeptor-Gene zusammen – einem wichtigen Hinweis auf die Geruchsfähigkeit. So lässt sich der Geruchssinn auch bei ausgestorbenen Arten wie frühen Walen, Säbelzahnkatzen oder dem Tasmanischen Tiger, auch Beutelwolf genannt, abschätzen. Die Studie, die eine verlässliche Methode zur Rekonstruktion des Geruchssinns bei ausgestorbenen Säugetieren liefert, wurde im Fachjournal ‚Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)‘ veröffentlicht.
Vom Gehirn zu den Genen – die Verbindung von Anatomie und Genomik
Für Wissenschaftler*innen ist es eine große Herausforderung, die Entwicklung des Geruchssinns nachzuvollziehen, besonders bei längst ausgestorbenen Tieren, deren Verhalten heute nicht mehr beobachtet werden kann. Bei Säugetieren entspricht das Volumen der Hirnschale ungefähr dem Volumen des Gehirns. Die vorliegende Studie zeigt: Je größer der vordere Teil der Hirnschale ist, der den Riechkolben enthält, desto mehr funktionsfähige Geruchsrezeptor-Gene besitzt das Tier – ein wichtiger Hinweis auf die Ausprägung des Geruchssinns. Da die knöcherne Hirnschale in vielen Fossilien gut erhalten bleibt, können Forschende die Ausprägung des Geruchssinns selbst bei längst ausgestorbenen Arten rekonstruieren. „Unser Ansatz – vom Gehirn zu den Genen – verbindet die Anatomie des Schädels mit genetischen Informationen. Das hilft uns, die Evolution des Geruchssinns bei Säugetieren besser zu verstehen“, erklärt Dr. Quentin Martinez, Wissenschaftler am Naturkundemuseum Stuttgart und Erstautor der Studie.
Umfangreiche Schädelanalyse: Von der Spitzmaus bis zum Elefanten
Für diese umfassende Studie untersuchte das Forschungsteam Schädel aus allen Säugetierordnungen mittels Computertomographie (CT). „Die von uns untersuchten Arten reichten von der zehn Gramm schweren Spitzmaus bis zum fünf Tonnen schweren Afrikanischen Buschelefanten und umfassten Endokranien von Elefanten, Walen, Nashörnern, Primaten und vielen weiteren Arten. Besonders das Scannen extrem großer Schädel erforderte ungewöhnliche CT-Scan-Einrichtungen und war eine technische Herausforderung. Der Versuch, einen Elefanten- oder Walschädel zu scannen, kann ein richtiges Abenteuer sein“, so Dr. Eli Amson, Paläontologe am Naturkundemuseum Stuttgart und Experte für fossile Säugetiere.
Was konnten ausgestorbene Säugetiere riechen?
Mithilfe umfassender anatomischer und genetischer Untersuchungen sowie genauer Analysen von Fossilien und Knochen ist es Forschenden gelungen, die Geruchsfähigkeiten verschiedenster ausgestorbener Säugetiere einzuschätzen. „Wir haben unter anderem Fossilien früher Wale aus dem Eozän, Säbelzahnkatzen und dem Tasmanischen Tiger sowie weitere ausgestorbene Arten untersucht. Besonders spannend war für uns, dass einige der frühen Wale noch über einen deutlich ausgeprägten Riechkolben verfügten. Dies deutet darauf hin, dass sie einen guten Geruchssinn hatten – im Gegensatz zu heutigen Zahnwalen wie Delfinen, bei denen der Riechkolben im Laufe der Evolution stark verkleinert wurde. Frühe Wale aus dem Eozän verfügten somit wahrscheinlich über einen sehr guten Geruchssinn“, so Dr. Quentin Martinez.
Ein neues Fenster zur Evolution der Sinne
Durch die Verbindung anatomischer Merkmale des Schädels mit genetischen Informationen ermöglicht die Studie ein besseres Verständnis der Entwicklung des Geruchssinns im Laufe der Evolution. Sie eröffnet neue Einblicke in die Lebensweise und die ökologischen Anpassungen von heutigen Säugetieren sowie von solchen, die vor Millionen von Jahren lebten. Diese Erkenntnisse sind eine wichtige Grundlage für die Erforschung der sensorischen Evolution und eröffnen neue Perspektiven für die Interpretation der Paläoökologie und des Verhaltens ausgestorbener Säugetiere.
Für die Redaktionen
Originalpublikation:
Martinez, Q., Molinier, C., Barraza-Soltero, I. K., Berger, E., Le Verger, K., Fabre, A-C., Billet, G., Fernandez, V., Ferreira, S. G., van de Kamp, T., Hamann, E., Zuber, M., Portela Miguez, R., Hautier, L., Amson, E. (2025). The olfactory bulb endocast as a proxy for mammalian olfaction. Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2510575122
Publikationsdatum: 08.12.2025, 21 Uhr CET
Kontakt für Fachinformationen:
Dr. Quentin Martinez
Abteilung Paläontologie
Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Germany
E-Mail: quentin.martinez(at)smns-bw.de
Dr. Quentin Martinez steht für weiterführende Informationen und Interviews gerne zur Verfügung.
Pressekontakt:
Meike Rech
Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart, Germany
Tel. ++49/(0)711/8936/107
E-Mail: meike.rech(at)smns-bw.de
Bildmaterial:
Image/Bild 1: Dr. Quentin Martinez und Dr. Eli Amson in der Säugetiersammlung des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart. Sie halten Säugetier-Schädel in den Händen – einen La-Plata-Delfin und eine Westindische Seekuh –, die sie für diese Studie per CT-Scan untersucht haben. Neben ihnen steht ein Mammut-Schädel.
Copyright/Bildnachweis: Quentin Martinez
Image/Bild 2: Unterschiede im Endokast des Riechkolbens bei fünf ausgestorbenen Säugetieren. Der Endokast des Riechkolbens ist gelb dargestellt, während der Rest des Gehirn-Endokasts dunkelgrau dargestellt ist. Die Schädel sind nicht maßstabsgetreu dargestellt.
Copyright/Bildnachweis: Martinez et al.
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Staatliches Museum für Naturkunde Stuttgart:
Das Staatliche Museum für Naturkunde Stuttgart ist eine zukunftsorientierte Forschungs- und Kommunikationseinrichtung. Seine Forschungssammlungen, die Archive der Vielfalt, umfassen über 12 Millionen Objekte. Das Museum erforscht die Evolution des Lebens, analysiert die Biodiversität verschiedener Ökosysteme und vermittelt Forschungsergebnisse der Öffentlichkeit.
http://www.naturkundemuseum-bw.de
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