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Wie Raubsaurier wuchsen

Typisch Tyrannosaurus: Wachstumsschübe

Der Paläontologe Tom Cullen entnimmt dem Oberschenkelknochen von T. rex „SUE“ eine Probe. (Bild: David Evans)

Wie wuchsen die zähnefletschenden Räuber der Dino-Ära zu Giganten heran? Je nach Gruppenzugehörigkeit offenbar sehr unterschiedlich, zeigt eine Studie: Tyrannosaurus rex und seine engeren Verwandten legten demnach früh in kräftigen Schüben zu, die Vertreter der Allosaurier entwickelten sich hingegen eher langsam und stetig zu Riesen. Möglicherweise waren diese verschiedenen Strategien wiederum mit den Wachstumsmustern der typischen Beutetiere der beiden Raubsauriergruppen verbunden, sagen die Wissenschaftler.

Alle fangen mal klein an, doch wie sich Tiere dann weiterentwickeln, unterscheidet sich deutlich: Säuger und Vögel durchlaufen in der Regel relativ früh eine Phase starken Wachstums. Sie erreichen dann nach einer arttypischen Adoleszenz das Erwachsenenalter, mit dem die Größenzunahme des Skeletts endet. Bei anderen Tiergruppen ist das allerdings nicht immer der Fall. Viele Reptilien wie Alligatoren, verschiedene Eidechsen und Schlangen wachsen eher stetig und fortlaufend. Ein ungewöhnlich großes Individuum ist bei ihnen in der Regel deshalb auch sehr alt. Beide Strategien haben dabei Vor- und Nachteile: Ein schnelles Wachstum kann es ermöglichen, früh bestimmte Beutetiere zu jagen oder selbst Räubern besser zu entgehen. Auf der anderen Seite kosten Wachstumsschübe besonders viel Energie und Ressourcen. Ein lebenslanges, kontinuierliches Wachstum ist im Vergleich dazu sparsamer und kann sich folglich ebenfalls lohnen. Offenbar überwiegt je nach Tiergruppe und Lebensweise einer der beiden Vor- und Nachteile.

Wachstumsmustern auf der Spur

Doch wie war das bei den Raubsauriern, die sowohl mit den Vögeln als auch mit den Reptilien verwandt waren? Was den „König“ der rabiaten Dinos betrifft, haben frühere Untersuchungen von Knochenstrukturen bereits ergeben, dass T. rex durch einen Wachstumsschub im Teenageralter seine Länge von bis zu 13 Metern erreichte. Bisher war aber unklar, ob das nur für diese Art beziehungsweise seine engsten Verwandten galt, oder ob es sich um das typische Wachstumsmuster bei den verschiedenen Entwicklungslinien der zweibeinigen Raubsaurier handelte. „Wir haben uns deshalb nun eine breitere Palette verschiedener Theropoden angesehen, um die Wachstums- und Evolutionsmuster in dieser Gruppe besser zu verstehen“, sagt Tom Cullen vom Field Museum of Natural History in Chicago.

Im Rahmen ihrer Studie haben er und seine Kollegen bestimmte Strukturen in Querschnitten von fossilen Knochen untersucht. „Während des Lebens eines Tieres entstehen im Inneren der Knochen baumringartige Linien, aus denen hervorgeht, wie alt es ist und wie viel es jedes Jahr gewachsen ist“, erklärt Cullen. Neben den Fossilien einer Reihe von Raubsauriern aus unterschiedlichen Familien analysierten die Forscher auch erneut eine Probe eines Tyrannosaurus rex. Sie stammte von dem berühmten Fossil „SUE“ aus dem Field Museum. Ein weiteres Highlight war eine Probe eines kürzlich entdecken Vertreters der Carcharodontosaurier aus Argentinien. Diese Raubsaurier gehörten zur Gruppe der Allosaurier und erreichten ähnliche Ausmaße wie T. rex. Unter den Theropoden waren sie aber am entferntesten mit den Tyrannosauriern verwandt.

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Die einen schnell, die anderen langsam

Die Paläontologen kamen zu dem Ergebnis, dass sich die Wachstumsmuster der Dinosaurier je nach ihrer Verwandtschaftszugehörigkeit deutlich unterschieden. Es bestätigte sich, dass Tyrannosaurus rex und auch seine Verwandten, die Coelurosaurier, während der Adoleszenz eine Periode starken Wachstums aufwiesen. Wenn sie dann eine bestimmte Größe erreicht hatten, gab es keinen Zuwachs mehr. Konkret zeigten die Untersuchungen von SUE, dass dieser T. rex 33 Jahre alt geworden war. Das Tier hatte allerdings schon mit 20 Jahren seine volle Größe erreicht. Als Teenager legte SUE dazu wohl etwa 18 bis 22 Kilogramm pro Woche zu, schätzten die Forscher.

Bei den entfernteren Vettern der Tyrannosaurier – den Vertretern der Allosaurier – zeichnete sich allerdings ein anderes Muster ab: Sie konnten fast so groß werden wie T. rex, aber sie wuchsen ihr ganzes Leben lang nur langsam, wobei die ältesten Individuen die größten Ausmaße erreichten. Im Fall des untersuchten Carcharodontosaurus aus Argentinien zeigten die Analysen: Er war bei seinem Tod etwa 50 Jahre alt. Trotz dieses fortgeschrittenen Alters hatte er aber erst zwei oder drei Jahre zuvor aufgehört zu wachsen, ging aus den Analysen hervor.

Damit steht nun die Frage im Raum, warum es diese Entwicklungsunterschiede zwischen den Raubsauriern gegeben hat. Den Forschern zufolge könnte dies damit verknüpft gewesen sein, wie sie mit anderen Tieren in ihrer Umwelt interagierten. Es ist bekannt, dass T. rex neben pflanzenfressenden Dinosauriern wie Triceratops und Entenschnabel-Dinosauriern (Hadrosaurier) lebte und sie vermutlich auch jagte. Wie die Paläontologen erklären, gibt es Hinweise darauf, dass auch diese Tiere schnell und in Schüben heranwuchsen. Die langsam wachsenden Vertreter der Allosaurier waren hingegen eher an die langhalsigen Sauropoden als Beute angepasst, die vermutlich länger brauchten, um ihre volle Größe zu erreichen.

„Es könnte einen Selektionsdruck für die Tyrannosaurier und ihre engeren Verwandten gegeben haben, schnell zu wachsen, um mit ihrer Beute Schritt zu halten“, sagt Cullen. „Und im Fall der Allosaurier könnte es günstiger gewesen sein, weiterzuwachsen, da ihre Beute ebenfalls an Größe zunahm. Möglicherweise hatten die Sauropoden so viele Nachkommen, dass es für die Räuber auch immer etwas Kleines zu fressen gab“, sagt der Paläontologe. „Diese Erklärungsansätze bleiben bisher allerdings ziemlich spekulativ“, gibt Cullen abschließend zu bedenken.

Quelle: Field Museum, Fachartikel: Proceedings of the Royal Society B, doi: 10.1098/rspb.2020.2258

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