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Was die „Keulen-Dinos“ im Kopf hatten

Schädelrekonstruktion des Ankylosauriers Bissektipelta archibaldi (Bild: Kuzmin et al.)

Keulenschwingende Panzerriesen – ihre spektakuläre Ausrüstung hat die Ankylosaurier berühmt gemacht. Nun haben Paläontologen einem Vertreter dieser Dinosaurier in den Kopf geblickt: Sie haben ein virtuelles 3D-Modell des Gehirns, der zerebralen Blutgefäße und des Innenohrs des Ankylosauriers Bissektipelta archibaldi erstellt. Wie sie berichten, geht aus den Strukturanalysen hervor, dass das Tier sein recht kleines Gehirn besonders effektiv kühlen konnte, einen extrem hochentwickelten Geruchssinn besaß und tieffrequente Töne hören konnte.

Die Ankylosaurier waren eine ausgesprochen erfolgreiche Gruppe der Dinosaurier: Im Laufe der Kreidezeit eroberten sie weite Teile der Erde und fächerten sich in unterschiedliche Arten und Gattungen auf. Die Größe der verschieden Vertreter reichte von vier bis zu neun Metern. Ein wichtiges Erfolgsrezept der Ankylosaurier war ihre Wehrhaftigkeit. Um den Zähnen und Klauen der Raubsaurier zu entgehen, waren sie gut gerüstet: Ihre Körperoberseite war mit dicken Panzerungen und teils stachelartigen Strukturen bedeckt. Bei Angriffen schlugen sie außerdem mit ihrem langen Schwanz wie mit einer Keule um sich. Bei den meisten Arten besaß diese Waffe am Ende eine wuchtige Knochen-Verdickung, die für besonders intensive Schlagkraft sorgte. So konnten die „wandelnden Burgen“ waghalsigen Raubsauriern ein gebrochenes Bein verpassen.

Künsterlische Darstellung des Ankylosauriers Bissektipelta archibaldi. (Bild: Kuzmin et al.)

Die Wissenschaftler um Ivan Kuzmin von der Universität St. Petersburg haben sich nun mit den Überresten eines Ankylosauriers der Art Bissektipelta archibaldi beschäftigt, die bereits vor etwa 20 Jahren in Usbekistan entdeckt worden sind. Das Besondere an dem Fund: Es wurden zwar nur wenige Überreste vom Körper des etwa Flusspferd-großen Tieres entdeckt, doch Teile des Schädels sind ausgesprochen gut erhalten. Diese Strukturen, in denen einst das Gehirn des Dinosauriers saß, haben die Forscher nun einer detaillierten Untersuchung mittels Computertomografie (CT) unterzogen.

3D-Modell eines Ankylosaurier-Hirns

„Die Entwicklung dieser Technik hat Paläontologen bereits Rückschlüsse auf die Gehirnstrukturen von anderen Dinosauriern ermöglicht“, sagt Kuzmin. Wie er betont, werden dabei nicht Reste des Gehirns selbst untersucht, sondern die Abdrücke des Organs in der Schädeldecke ermöglichen Rückschlüsse auf seine einstigen Strukturen. Durch die CT-Daten entstand letztlich eine Art digitaler Abguss der Gehirnhöhle. So gelang es den Wissenschaftlern, ein dreidimensionales Modell des Gehirns sowie der zerebralen Blutgefäße und des Innenohrs des Ankylosauriers zu erstellen. Anhand dieser Strukturen waren dann Rückschlüsse darauf möglich, welche Bereiche besonders entwickelt waren und welche Fähigkeiten das Tier besessen haben könnte.

Wie die Wissenschaftler berichten, bildete der Riechkolben einen beträchtlichen Anteil des Gehirns dieses Dinosauriers. Die Ergebnisse sind dabei vergleichbar mit früheren Studien zu den Hirnstrukturen von Tyrannosaurus rex. Ähnlich wie dieser Raubsaurier besaß demnach auch der Pflanzenfresser einen sehr feinen Geruchssinn. Vermutlich diente er den Ankylosauriern zur Nahrungssuche, bei der Partnerfindung oder auch der Gefahrenerkennung, sagen die Forscher. Möglicherweise konnten sie nahende Raubsaurier gut wittern und sich dadurch rechtzeitig in Verteidigungsposition bringen.

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Ein gut gekühltes „Schnüffel-Hirn“

„Eine weitere interessante Fähigkeit dieser Tiere war es, ihr Gehirn zu kühlen“, sagt Ivan Kuzmin. Frühere Untersuchungen der Nasenhöhle haben dieses Merkmal der Ankylosaurier bereits nahegelegt, nun zeichnet es sich auch in Strukturen der Venen und Arterien in der Hirnhaut ab, berichten die Wissenschaftler. Die Adern verliefen demnach nicht in eine Richtung, sondern bildeten ein komplexes Netzwerk. Wie die Forscher erklären, konnten die Tiere es bei Erwärmung wahrscheinlich verstärkt durchbluten und erzeugten dadurch eine Art Abschirmungseffekt – als ob sie sich einen Sonnenhut aufsetzen.

Eine weitere interessante Schlussfolgerung aus dem 3D-Modell betrifft das Gehör von Bissektipelta archibaldi. Die Anatomie des Innenohrs legt nahe, dass das Tier im Bereich von etwa 300 bis 3000 Hertz hören konnte, berichten die Wissenschaftler. Dabei handelt es sich um recht tiefe Frequenzen, die zur Größe der Ankylosaurier passen. Denn auch bei heutigen Tieren gilt die Regel: Je größer sie sind, desto tieffrequentere Töne erzeugen und hören sie.

Bei der Gehirngröße fielen die Ankylosaurier hingegen eher aus dem Rahmen. „Heutige Tierarten zeichnen sich durch ein bestimmtes Verhältnis zwischen Gehirn und Körpergröße aus“, erklärte Kuzmin. Die Ankylosaurier und ihre nächsten Verwandten, die Stegosaurier, besaßen vor diesem Hintergrund ein ausgesprochen kleines Gehirn: Das Volumen war etwa um die Hälfte geringer als das, was man aufgrund eines Vergleichs mit heutigen Tieren erwarten würde. Konkret besaß Bissektipelta archibaldi nur eine Hirngröße, die man mit zwei Walnüssen vergleichen kann, sagen die Wissenschaftler. Offenbar war dies aber ausreichend. „Nach der Größe ihrer Riechkolben zu urteilen, schnüffelten diese Tiere besser, als sie dachten“, so Kuzmin.

Als Nächstes wollen die Paläotologen nun auch die Schädel anderer Ankylosaurier-Arten untersuchen, um ihre Ergebnisse zu bestätigen und zu klären, inwieweit sie sich auf die ganze Gruppe dieser Dinosaurier übertragen lassen. Darüber hinaus stehen nun auch andere Vertreter der kreidezeitlichen Tierwelt in ihrem Visier: Kuzmin und seine Kollegen planen, 3D-Modelle der Gehirne von Entenschnabelsauriern zu erstellen, deren Überreste am gleichen Fundort in Usbekistan entdeckt wurden.

Quelle: Universität St. Petersburg,  Fachartikel: Biological Communications, doi: 10.21638/spbu03.2020.201

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