Saurier: „modern“ und „altertümlich“ zugleich

Abb. 1: Nachbildung des rekonstruierten Skeletts im Fernbank Museum of Natural History in Atlanta (USA). (Wikipedia, Creative Commons)

Die Echsenbeckensaurier (Saurischia) bilden neben den Vogelbeckensauriern (Ornithischia) in der klassischen Systematik eine der beiden Ordnungen der Dinosaurier. Die Saurischier werden in die sich auf zwei Beinen fortbewegenden, überwiegend fleischfressenden Theropoden und die vierfüßigen, pflanzenfressenden Sauropodomorpha oder Sauropoden eingeteilt. Letztere brachten die größten Landtiere hervor, die jemals die Erde bewohnten. Ihre ersten Fossilfunde stammen aus der späten Trias vor 230 Millionen Jahren (nach radiometrischen Datierungen) und sie beherrschten die Erde 100 Millionen Jahre lang – und damit doppelt solange wie pflanzenfressende Säugetiere – vom mittleren Jura bis zum Ende der Kreidezeit.

Diese lange Zeit der Vorherrschaft ist um so erstaunlicher, als die ökologischen Bedingungen im Mesozoikum (Erdmittelalter, 250 bis 65 Millionen Jahre vor heute) sehr wahrscheinlich ungünstiger waren als heute: So enthielt die Atmosphäre weniger Sauerstoff, die Temperatur, die Größe der Landmassen und die atmosphärische CO2-Konzentration variierten wesentlich stärker als im Känozoikum (Erdneuzeit). Während ihrer Existenz erscheinen die bedecktsamigen Blütenpflanzen (Angiospermen) im Fossilbericht. Trotzdem zeigen die Fossilien keine Größenveränderungen der riesenhaften Sauropoden-Arten: Sie erreichten Körpermassen von 40 bis 100 Tonnen, Körperlängen von mehr als 40 m und Körperhöhen von mehr als 17 m – im Tierreich einzigartige Werte, die die nächstgrößten Landsäugetiere um eine Größenordnung übertreffen. Sauropoden wie Brachiosaurus oder Argentinosaurus (Abb. 1) besaßen einen elefantenartigen Körper mit vier Säulenbeinen und einem langem Schwanz und Hals, der in einem kleinen Schädel endete.

Abb. 2: „Altertümliche“ und „moderne“ Merkmale bei Sauropoden. (Nach Sander & Clauss 2008)

Sander & Clauss (2008) von der Universität Bonn untersuchten, was diesen Gigantismus ermöglichte. Sie fanden eine Kombination aus „altertümlichen“ und „modernen“ Merkmalen (Abb. 2). Im Gegensatz zu Säugetieren und „fortschrittlicheren“ Ornithischia zerkauten sie ihre Nahrung nicht. Dies ermöglichte die geringe Schädelgröße und den langen Hals. Da die Darmkapazität mit der Körpermasse ansteigt, genügte die enorme Darmlänge zum Verdauen der Nahrung selbst bei Aufnahme großer Mengen an Pflanzennahrung, ohne vorheriges Zerkauen durch einen entsprechend gewichtigen Schädel. Ihr langer Hals erlaubte ihnen in Höhen zu fressen, die Konkurrenten unzugänglich waren und ohne sich viel energieaufwändig bewegen zu müssen. Ihr großer Körper glich zugleich die Verwundbarkeit des langen Halses aus. Ein langer Hals vergrößert allerdings den ventilatorischen Totraum jedes Atemzuges; die Sauropoden besaßen als Ausgleich eine „moderne“ vogelartige Lunge mit doppeltem Gasaustausch und Luftsäcken in Hals und Lunge – eine beachtliche Konvergenz! (Die Vögel werden nicht von dieser Gruppe abgeleitet.) Die Lunge ermöglichte auch die Abfuhr überschüssiger Körperwärme.

Damit die gewaltige Körpergröße einen Selektionsvorteil bot (übrigens auch bei Klimaschwankungen), musste sie rasch erreicht werden. Die viele Eier legenden Saurier wogen beim Schlüpfen etwa 10 kg. (Zahlreiche Eier pro Gelege gelten als weiteres „Primitivmerkmal“.) Knochengewebsuntersuchungen zeigten, dass dieses Wachstum mit einer den Säugetieren vergleichbaren Geschwindigkeit und damit auch vergleichbaren Stoffwechselrate einherging. Bei ausgewachsenen Sauropoden hätte eine solch hohe Stoffwechselaktivität zu Nahrungs- und Überhitzungsproblemen geführt, weswegen Sander & Clauss – gestützt auf weitere Fachliteratur – annehmen, dass diese Aktivität mit zunehmendem Alter abnahm. Das Legen vieler Eier ermöglicht anders als bei Säugetieren die rasche Erneuerung einer Population nach größeren Sterbeereignissen und soll damit zu ihrer langen Vorherrschaft beigetragen haben. Die ausgeprägte Kombination von sogenannten „altertümlichen“ und „modernen“ Merkmalen dieser Gruppe (Abb. 2) ist für evolutionstheoretische Rekonstruktionen eine Herausforderung.

W. B. Lindemann

[Sander PM & Clauss M (2008) Sauropod Gigantism. Science 322, 200-201; Forschungseinheit 533 der DFG (online support): www.sauropod-dinosaurs.uni-bonn.de]