Eierschalen verraten Dino-Körpertemperaturen - wissenschaft.de
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Eierschalen verraten Dino-Körpertemperaturen

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Fossile Eier von Titanosauriern. (Credit: Luis Chiappe)
Waren die Dinosaurier kaltblütig wie Reptilien, eher warmblütig wie Vögel und Säuger oder irgendetwas dazwischen? Einblicke in diese Frage haben Forscher nun durch eine seltsam anmutende Temperaturmessungs-Methode gewonnen: durch die Analyse fossiler Eierschalen. Die Ergebnisse bekräftigen Theorien, wonach die Dinosaurier ihre Temperatur zwar deutlich über die Außentemperatur brachten, sie aber nicht auf einem konstanten Niveau wie Warmblüter hielten.

Sich der Umgebungstemperatur anpassen oder selber Körperwärme erzeugen – diese beiden Konzepte teilen die heutige Tierwelt in Kalt- und Warmblüter ein: Säuger und Vögel repräsentieren die sogenannten endothermen Lebewesen, Fische, Amphibien und Reptilien die ektothermen. Bei der Kaltblütigkeit handelt es sich durchaus nicht um ein veraltetes Konzept: Sie spart eine Menge Energie, denn die Körperwärme wird nicht selbst erzeugt, sondern kommt kostenlos von außen. Doch dieses System hat einen Haken: Kühle Bedingungen stellen ektotherme Tiere buchstäblich kalt und selbst bei Wärme sind sie nicht so flink wie die Warmblüter. Doch diese endothermen Tiere zahlen wiederum ebenfalls einen hohen Preis: Sie müssen vergleichsweise viel Nahrung aufnehmen, um sich ihren energieaufwendigen Stoffwechsel leisten zu können.

Kalt- oder Warmblüter?

Lange Zeit ging man davon aus, dass die Dinosaurier wie die heutigen Reptilien  kaltblütige Lebewesen waren. Doch dann mehrten sich Hinweise, die dies in Frage stellten: Untersuchungen zeigten beispielsweise, dass Dinosaurier vergleichsweise schnell heranwuchsen, was hohe Stoffwechselraten voraussetzt, die sich mit Kaltblütigkeit kaum vereinbaren lassen. Doch Warmblütigkeit erschien ebenfalls fragwürdig, da enorme Nahrungsmengen nötig gewesen wären, um die teils gigantischen Körper der Dinos zu versorgen. 2014 beantwortete dann ein Forscherteam die Frage mit einem „Weder – noch“. Das heißt, möglicherweise konnten die Dinosaurier ihre Temperatur durch Stoffwechselaktivität erhöhen, hielten sie aber nicht auf einem konstanten Niveau wie Warmblüter. Grundlage dieser Vermutungen waren Daten zu Wachstumsraten. Die Forscher um Robert Eagle von der University of California in Los Angeles (UCLA)  untermauern diese Annahme nun erstmals durch Ergebnisse, die konkrete Rückschlüsse auf Temperaturen zulassen.

„Fossile Thermometer im Ei-Format“

Sie entwickelten eine Methode, die die bestimmte Strukturen bei der Isotopenverteilung der Elemente Sauerstoff und Kohlenstoff in Eierschalen als Basis nutzt. Durch Untersuchungen von Eiern heutiger Vogel– und Reptilienarten konnten sie zeigen, dass sich die Isotopenverteilung je nach Temperatur bei Entstehung der Eierschalen im Körper der Tiere unterscheidet. Mit anderen Worten: Die Schaleneigenschaften eines Eis, das sich in einer warmblütigen Henne entwickelt hat, sind in charakteristischer Weise anders als die eines Eis, das sich im kühlen Körper einer ektothermen Eidechse bildete.

Anschließend überprüften die Forscher zunächst, ob die typischen Merkmale von Eierschalen auch noch in Millionen Jahre alten Überresten von Dino-Eiern erhalten geblieben sind – mit positivem Ergebnis. „Diese Technik informiert über die interne Körpertemperatur der weiblichen Dinosaurier beim Eisprung,“ erklärt Co-Autor Aradhna Tripati von der UCLA. Ihre Temperaturbestimmungs-Methode wendete sie an rund 80 Millionen Jahre alten Eiern von Titanosauriern aus Argentinien an. Zu dieser Dinosauriergruppe mit den charakteristischen langen Hälsen und Schwänzen gehörten auch die größten Landlebewesen aller Zeiten. Die anderen Eier im Test stammten von Oviraptoren – wendigen, zweibeinigen Dinosauriern, die vor etwa 71 bis 75 Millionen Jahren in der heutigen Mongolei lebten.

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Werte über der Umgebungstemperatur

Die Analysen ergaben: Die Körpertemperatur der Titanosaurier war ausgesprochen warm  – etwas über 37 Grad Celsius. Dabei könnte ihre enorme Größe eine Rolle gespielt haben, erklären die Forscher: Die enormen Körpermassen führten unterm Strich möglicherweise zu hohen und vergleichsweise stabilen Werten. Die deutlich kleineren Oviraptoren erreichten hingegen offenbar geringere Körpertemperaturen – etwa um 32 Grad. Auch diese Werte lagen allerdings deutlich über der durchschnittlichen Umgebungstemperatur von etwa 26 Grad. Auf diese Bedingungen konnten die Forscher durch Untersuchungen spezieller Eigenschaften des fossilen Bodenmaterials schließen, in dem die Eier gefunden worden waren.

Die Ergebnisse bestätigen nun die Vermutung, dass die Dinosaurier weder warm- noch kaltblütig waren – sondern einen Kompromiss nutzten. „Die von uns gemessenen Temperaturen deuten darauf hin, dass jedenfalls einige Dinosaurier nicht vollständig warmblütig wie moderne Vögel waren“, sagt Eagle. „Zumindest im Fall der Oviraptoren zeichnet sich ab, dass sie irgendwo zwischen Krokodilen und modernen Vögeln einzuordnen sind. Dies könnte bedeuten, dass sie etwas Körperwärme erzeugten, aber nicht die starke Temperaturkontrolle wie moderne Vögel betrieben“, erklärt der Forscher. Dadurch konnten sie wohl einerseits Energie sparen, aber dennoch für Beweglichkeit bei der Jagd sorgen. Auch in unserer heutigen Tierwelt gibt es noch eine Handvoll Wesen, die dieses Konzept nutzen: Manche Haiarten, Thunfische, große Meeresschildkröten und ein paar kuriose Säuger wie der Ameisenigel sind teilweise warmblütig – vermutlich also ähnlich wie einst viele Vertreter der Dinosaurier.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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