Das Aussterberisiko einer Art ist nicht zufällig, sondern wird von mehreren Faktoren bestimmt, die geografische, ökologische und morphologische Merkmale umfassen. Einige dieser Merkmale sind Teil der Kriterien zur Einschätzung der Gefährdung einer Art, wie zum Beispiel in der Roten Liste der IUCN. Diese Beurteilungen sind ein wichtiges Werkzeug für den Artenschutz, da sie eine Verteilung der Maßnahmen auf die am stärksten gefährdeten Arten ermöglichen. Dies ist besonders wichtig für Amphibien, die Wirbeltiergruppe mit dem derzeit höchsten Anteil an bedrohten Arten. Bei einem großen Teil der Arten fehlt jedoch eine Einschätzung des Aussterberisikos. Weiter mangelt es auch an einer endgültigen Verifizierung des Einflusses der genutzten Merkmale auf das Aussterberisiko, da Aussterbeereignisse auf neontologischen Zeitskalen schwer zu erkennen sind. Der Fossilbericht stellt ein enormes Archiv an bereits geschehenen Aussterbeereignissen dar und bietet die Möglichkeit den Einfluss bestimmter Merkmale auf die Gefährdung zu testen. In der vorliegenden Arbeit untersuche ich Merkmale von Amphibienarten, die zum Aussterberisiko dieser zunehmend gefährdeten Gruppe beitragen und bestätige die Bedeutung der geographischen Reichweite für das Aussterberisiko. Die in dem sich aktuell entwickelnden Gebiet Conservation Paleobiology angesiedelte Arbeit konzentriert sich auf die Verbindung von paläontologischen und neontologischen Daten, und wie diese Kombination dazu beitragen kann das Wissen über Aussterberisiko-beeinflussende Faktoren zu erweitern. Dies wird durch die Analyse verschiedener im Fossilbericht überlieferter Artmerkmale und der Kombination der Erkenntnisse mit Ergebnissen der Roten Liste und Klimadaten erreicht. In meiner Arbeit zeige ich mögliche Anwendungen des Fossilberichts auf aktuellen Themen des Artenschutzes und wie eine Kombination beider Bereiche zum tieferen Verständnis von Gefährdungsfaktoren beitragen kann. / The extinction risk of a species is not random, but rather shaped by several factors comprising geographical, environmental and morphological traits. Some of these traits have been incorporated in assessment procedures for the classification of extant species' extinction risk, such as the International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List. These assessments are an important tool for conservation purposes, as they direct the available resources to species that are most reliant on support. This is especially important for amphibians, which are the the most endangered terrestrial vertebrate taxon today. However, a large number of species lack an assessment for extinction risk. Also, additional verification of the general influence of incorporated traits on extinction risk is needed, as real extinction events are difficult to detect on neontological time scales. The fossil record offers the opportunity to test the influence of certain traits on extinction risk as it provides an enormous archive of extinction events that already happened. In this thesis, I examine traits in amphibian species that contribute to the extinction risk of this increasingly endangered group and provide support for the importance of geographic range size on the extinction risk of species. Placed in the developing field of Conservation Paleobiology, the study concentrates on the connection between paleontological and neontological data and how this unique combination can add to the knowledge about traits that shaped the extinction risk of amphibian species. This is achieved by investigating species traits, conserved in the amphibian fossil record, and combining these findings with results from the IUCN Red List and climate data. The present dissertation shows possible applications of the fossil record to current questions in conservation biology and shows how a combination of both fields contributes to the understanding of factors that influence the extinction risk of species.

Die Dissertation beschäftigt sich mit den möglichen Gründen für die divergente evolutionäre Entwicklung von Beuteltieren und plazentalen Säugetieren nach der Kreide/Tertiär-Grenze. Eine Erklärung könnten ihre unterschiedlichen Reproduktionsstrategien sein. Während die Beuteltiere sehr embryonale Jungtiere nach einer kurzen Tragzeit gebären, bringen Plazentalier deutlich weiter entwickelte Jungtiere nach einer relativ langen Tragzeit zur Welt. Die Aufrechterhaltung eines stabilen Metabolismus und thermoregulatorische Fähigkeiten der Jungtiere bieten einen großen Vorteil für die Anpassungsfähigkeit an ungünstige Umweltbedingungen, wie sie für die K/T-Grenze vermutet werden. Aus diesem Grund untersucht diese Studie den strukturelle Entwicklungsgrad der Lunge und die metabolischen Fähigkeiten von neonaten Marsupialia und Plazentalia. Histologische, ultrastrukturelle und kalorimetrische Untersuchungen erfolgten in einer integrativen Studie. Basierend auf den Ergebnissen wurde eine Grundplanrekonstruktionen der Neonaten von Marsupialia und Plazentalia durchgeführt. Als Vertreter für nesthockende Plazentalia wurde der Goldhamster (Mesocricetus auratus), die Moschusspitzmaus (Suncus murinus) und das Belangeri Spitzhörnchen (Tupaia belangeri) untersucht. Das Wildmeerschweinchen (Cavia aperea) und die Kurzohr-Elefantenspitzmaus (Macroscelides proboscideus) repräsentieren die nestflüchtenden Plazentalia. Als Marsupialia wurden die Hausspitzmaus-Beutelratte (Monodelphis domestica) und das Tammar-Wallaby (Macropus eugenii) untersucht. Die Ergebnisse bestätigen die starken Unterschiede im Entwicklungsgrad der Neonaten und in der postnatalen Entwicklung zwischen Marsupialia und Plazentalia. Die neonatalen Lungen von M. auratus und S. murinus befinden sich im späten “terminal air sac”-Stadium und weisen viele kleine Atemkammern von 50-80 µm Durchmesser auf. Die Alveolenbildung erfolgt bei M. auratus und S. murinus bereits im Alter von zwei beziehungsweise vier Tagen. Bei T. belangeri, C. aperea und M. proboscideus sind Alveolen bereits zum Zeitpunkt der Geburt vorhanden. Im Gegensatz dazu, befinden sich die Lungen der neonaten Beuteltiere M. domestica und M. eugenii im frühen “terminal air sac”-Stadium mit wenigen großen Atemkammern von 300-400 µm im Durchmesser. Die postnatale Lungenentwicklung erfolgt sehr langsam und die Alveolenbildung startet mit 28 Tagen bei M. domestica und mit 65 Tagen bei M. eugenii. Die Metabolismusmessungen ergaben, daß Marsupialia mit einer niedrigen Metabolismusrate geboren werden und den Adultmetabolismus erst spät in der postnatalen Entwicklung erreichen. Einhergehend mit der weit entwickelten Lungenstruktur weisen die Plazentalia hohe Metabolismusraten zur Geburt auf und erreichen den Adultmetabolismus innerhalb der ersten Lebenswoche. Die Ergebnisse zeigen, dass Jungtiere der Plazentalia, im Vergleich zu jungen Marsupialia, eine höhere Widerstandskraft gegen Umweltschwankungen haben, was als ein evolutiver Vorteil der Reproduktionsstrategie der Plazentalia unter ungünstigen Klimabedingungen interpretiert werden kann. / This project deals with the possible reasons for the evolutionary differentiation between marsupial and placental mammals after the K/T-event. One explanation could be their different reproductive patterns. Marsupialia bear virtually embryonic young after a brief gestation period. In contrast, many eutherians bear anatomically advanced, highly precocious young after a relatively long gestation period. A stable metabolism and thermoregulatory abilities of the young are considered to offer a large adaptive advantage in a changing environment, how it is presumed for the K/T-boundary. Therefore this study determines the developmental stage and the respiratory efficiency of the lungs of marsupial and placental young. Histological, ultrastructural and calorimetric investigations were carried out in an integrated study and from the results morphotype reconstructions of the marsupial and placental neonates were carried out. As representatives for altricial Placentalia, the Golden hamster (Mesocricetus auratus), the Musk shrew (Suncus murinus), and the Belanger’s tree shrew (Tupaia belangeri) were examined. Furthermore the Guinea pig (Cavia aperea) and Short-eared elephant shrew (Macroscelides proboscideus) as typical precocial Placentalia were included. The Marsupialia were represented by the Grey short-tailed opossum (Monodelphis domestica) and the Tammar wallaby (Macropus eugenii). The results confirm clear differences in the developmental degree of the neonates and the postnatal development between marsupial and placental mammals. The newborn lungs of the altricially born placentals M. auratus and S. murinus are at the late terminal air sac stage with numerous small air sacs of 50 - 80 µm in diameter. Alveoli are formed shortly after birth at the age of 2 days in M. auratus and at the age of 4 days in S. murinus. In T. belangeri and in the precocially born C. aperea alveoli are already present at birth. In contrast, the lungs of the newborn marsupials M. domestica and M. eugenii are at the early terminal air sac stage with few large air sacs of 300 – 400 µm in diameter. The postnatal lung development proceeds very slowly in marsupials and alveoli are not present before the age of 28 days in M. domestica and 65 days in M. eugenii. The metabolic investigations demonstrate that Marsupialia have a low metabolism at birth and achieve the adult metabolism late in the postnatal development. All examined Placentalia showed the same pattern of oxygen consumption. Corresponding to their advanced differentiation of the lungs they also exhibit high metabolic abilities at birth and reach the adult metabolism during the first week of life. During this critical period placental young have a higher resistance against certain environmental stresses than marsupial young and this could mean an evolutionary advantage of the placental “reproductive strategy” under suboptimal climatic conditions.