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Erde|Umwelt

T. Rex‘ Ahnen

Dinosaurier waren eine der erfolgreichsten Tiergruppen aller Zeiten. Doch es dauerte fast 50 Millionen Jahre, bis sie das Land beherrschten.

Es sind nur eine Handvoll Knochen, die von Nyasasaurus parringtoni übrig geblieben sind, dem vielleicht ersten Vertreter der Dinosaurier: ein rechter Oberarm und sechs Wirbel, mehr nicht. Trotzdem war es in der Fachwelt eine Sensation, als ein Team um Sterling Nesbitt von der Universität von Washington in Seattle die 245 Millionen Jahre alten fossilen Gebeine aus Tansania Ende 2012 in der Zeitschrift Biology Letters beschrieb. Das liegt zum einen am hohen Alter der Knochen – und daran, dass sie unverkennbare Dino-Merkmale tragen. Auffällig ist zum Beispiel ein ausgeprägter Knochenkamm in der Nähe des Oberarmkopfes. Auch die innere Struktur der Knochen ist typisch: Das Gewebe war gut durchblutet und bildete keine Wachstumsringe aus wie bei wechselwarmen Reptilien. Der Nyasasaurus war ein Tier mit starkem Stoffwechsel.

„Das Material ist zwar begrenzt, aber sehr charakteristisch. Es unterscheidet sich völlig von anderen Reptilien aus dieser Zeit“, sagt Ko-Autor Paul Barrett vom Naturhistorischen Museum in London. Er und Nesbitt können sich gut vorstellen, dass die Fragmente von einem echten Dinosaurier stammen. „Und wenn Nyasasaurus nicht der erste Dinosaurier war, dann zumindest der nächste bislang bekannte Verwandte“, meint Nesbitt.

Frühe Ankunft der Schreckensechsen

Der Fund deutet darauf hin, dass die ersten Vertreter der wohl erfolgreichsten Landlebewesen aller Zeiten bereits zum Beginn des Erdzeitalters Trias auf der Erde lebten – und nicht erst im letzten Abschnitt dieser Periode, wie Geologen noch vor wenigen Jahren dachten. Die Ankunft der Schreckensechsen könnte etwa 15 Millionen Jahre früher stattgefunden haben, als bislang angenommen.

Lange Zeit schien klar, dass die Vorfahren von T. Rex und Co ihre Konkurrenten aggressiv verdrängt hatten. Paläontologen vermuteten, dass sie andere Echsen ausstachen, weil sie zum Beispiel größere Zähne hatten oder schneller laufen konnten. Nachdem sie vor etwa 230 Millionen Jahren auf der Bildfläche erschienen waren, begannen sie, die Reptilienfauna zu erobern – so das klassische Szenario. Die späte Trias galt als Beginn des Dinosaurier-Zeitalters, sozusagen als Kinderstube der Schreckensechsen.

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Doch inzwischen zweifeln viele Forscher diese Theorie an. „Es scheint, als ob die Dinosaurier erst eine echte Dominanz erreichten, nachdem andere Gruppen ausgestorben waren“, vermutet etwa Max Langer von der brasilianischen Universität São Paulo. Ähnlich wie die Säugetiere viele Millionen Jahre lang im Schatten der Dinos standen, blieben diese zunächst wohl ebenfalls lange Zeit bedeutungslos. Womöglich führten sie fast 50 Millionen Jahre ein Schattendasein. Erst als die dominierenden Reptilien durch zwei Massensterben dahingerafft wurden, konnten die Dinosaurier im Erdzeitalter Jura den Platz an der Spitze der Nahrungskette erobern, neue Formen entwickeln und ökologische Nischen besetzen.

Die Forscher müssen umdenken

Viele neue Fossilien zwingen die Paläontologen, sich von vertrauten Vorstellungen zu lösen. Zusammen mit den Knochen des Nyasasaurus, die etliche Jahrzehnte im Archiv des Londoner Naturkundemuseums geschlummert hatten, zeigen weitere neue Funde, dass die Geschichte der Dinosaurier in einer Welt begann, die von einer verheerenden Umweltkatastrophe fast völlig zerstört worden war. Alle Kontinente waren zu dem Superkontinent Pangäa vereint – einer gewaltigen, sichelförmigen Landmasse. Vulkanausbrüche im heutigen Sibirien hatten vor 252 Millionen Jahren, am Ende des Erdzeitalters Perm, unermessliche Lavamassen über die Erde verteilt. Treibhausgase und giftige vulkanische Ausdünstungen verpesteten die Luft, die Temperaturen stiegen auf Rekordwerte. Die Erde wurde für Lebewesen fast unbewohnbar. Wälder und Korallenriffe verschwanden – und mit diesen wichtigen Ökosystemen auch ein Großteil aller Tier- und Pflanzenarten. Zwischen 90 und 95 Prozent aller Tierarten starben damals aus. Das Leben brauchte viele Jahrmillionen, um sich von der Katastrophe zu erholen. Den Beginn der Trias muss man sich wohl als ungemein trostlos vorstellen.

Bisher nahmen die Paläontologen an, dass die Dinosaurier erst viele Millionen Jahre nach der Katastrophe auftauchten. Sie hätten sich somit unabhängig von diesem Ereignis entwickelt. Inzwischen sehen viele Forscher das anders: „Das Massensterben leitete den Ursprung aller modernen Landwirbeltier-Gruppen ein, darunter auch der Dinosaurier“, meint der Paläontologe Michael Benton von der britischen Universität Bristol. Die wenigen Arten, die das Desaster überlebt hatten, bildeten den Grundstock, aus dem sich die biologische Vielfalt neu erschuf. Eine besonders erfolgreiche Gruppe waren die Archosaurier („beherrschende Echsen“ ). Diese fleischfressenden Reptilien waren die Nachfahren von primitiven Echsen aus dem Perm, über die kaum etwas bekannt ist. Die Trias sollte ihre Blütezeit werden.

Früh spalteten sich die Archosaurier in zwei Linien auf: eine, die zu den heutigen Krokodilen führte, und eine, die Flugsaurier, Dinosaurier und letztlich die Vögel hervorbrachte. Unter den Pionieren, die das verwüstete Land in Besitz nahmen, waren vor allem Vertreter der Krokodil-Linie. Erst seit Kurzem weiß man, dass auch Tiere umherstreiften, die den Dinosauriern bereits sehr ähnlich waren.

Verwandtschaft aus Schlesien

Die neu entdeckte Schwestergruppe der Dinosaurier waren die Silesauriden („Schlesische Echsen“, vom lateinischen Wort „ Silesia“ für Schlesien). 2003 wurde das erste Fossil dieser Sippe gefunden. Silesaurus opolensis lebte im heutigen Schlesien. Die Silesauriden waren überraschend vielfältig und in ganz Pangäa verbreitet. Die Fossilien kamen in den letzten Jahren auch in Amerika sowie in Afrika zum Vorschein. „Die Silesauriden sind wichtig für die Geschichte der Dinosaurier, weil sie deren nächste Verwandte sind“, sagt Sterling Nesbitt. Mittlerweile sind acht Arten bekannt – die älteste Art lebte vor 245 Millionen Jahren, die jüngste ist 210 Millionen Jahre alt.

Womöglich war diese Schwestergruppe der Dinos sogar noch früher auf der Erde unterwegs. Schon vor etwa 250 Millionen Jahren hinterließen kleine Vierbeiner Fußspuren in sandigen Flussauen, die heute das Heiligkreuzgebirge im Süden Polens bilden. Einer Studie von Forschern um Stephen Brusatte vom Amerikanischen Museum für Naturgeschichte in New York zufolge stammen die Spuren klar von Tieren aus der Stammlinie der Dinosaurier. Die ersten dieser Fußabdrücke sind gerade mal vier Zentimeter lang, doch schon im Lauf der nächsten fünf Millionen Jahre wurden die Echsen deutlich größer.

Bislang hatten sich die Forscher den Urahn aller Dinosaurier als kleinen, zweibeinigen Fleischfresser vorgestellt. Die Silesauriden, die eng mit diesem Wesen verwandt gewesen sein müssen, waren dagegen vierbeinige Pflanzenfresser. Ihr Unterkiefer endete in einem zahnlosen Schnabel. Ihre Gliedmaßen, vor allem die Arme, waren lang und schlank. Die Tiere waren recht beweglich und konnten sowohl auf vier als auch auf zwei Beinen laufen. Einige davon wurden immerhin so groß wie ein Pony – inklusive Schwanz waren sie zwei bis drei Meter lang und rund einen Meter hoch.

Trotz ihres merkwürdigen Aussehens zweifelt kein Forscher daran, dass sie die nächsten Verwandten der Dinosaurier waren. Fußgelenk, Hinterbeine und Schädel der Silesauriden waren aufgebaut wie bei den Dinos. An welchen Platz im Stammbaum der Echsen sie genau gehören, wird derzeit noch diskutiert. Einige Wissenschaftler sehen die Schlesischen Echsen als erste echte Dinosaurier – und zwar als Vorläufer der sogenannten Vogelbecken-Dinosaurier, zu denen später Vertreter wie der dreigehörnte Triceratops oder der stark gepanzerte und bis zu 3,5 Tonnen schwere Ankylosaurus zählten. Da den Silesauriden aber einige typische Dino-Merkmale fehlen, nehmen die meisten Paläontologen an, dass es sich um eine Schwestergruppe der Schreckensechsen handelte.

Allein die Existenz der Schlesischen Echsen belegt, dass sich die Linie, die zu den Dinosauriern führte, bereits sehr früh in der Trias herausbildete. Ein weiterer Beleg ist das Fossil des Nyasasaurus, das allerdings zu unvollständig ist, um einen definitiven Schluss zuzulassen. Die ältesten unstrittigen Dinosaurier-Knochen sind 230 Millionen Jahre alt. Sie stammen vor allem aus der Südhälfte von Pangäa – insbesondere aus dem heutigen Argentinien und Brasilien. Daher vermuten einige Forscher dort den Ursprung der Gruppe. In einer urtümlichen Flora aus riesigen Schachtelhalmen, Farnen und Koniferen war zum Beispiel der 2011 entdeckte Eodromaeus unterwegs, dessen mit scharfen Zähnen gespickter Schädel etwa so groß war wie eine Hand. Eoraptor dagegen, der einem Menschen etwa bis zum Knie gereicht hätte, galt nach seinem Fund in den 1990er-Jahren zunächst als Raubsaurier. Nach genaueren Untersuchungen des Skeletts und neuen Erkenntnissen verspeiste er aber wohl vor allem Pflanzen. Denn die Zähne des Eoraptor waren eher spatelförmig und ähnelten somit den Kauwerkzeugen der pflanzenfressenden Sauropoden. Auch Öffnungen in den Schädeln glichen denen bei diesen tonnenschweren Giganten.

Die Art Herrerasaurus ischigualastensis hingegen sieht mit ihrem massiven Schädel und ihren spitzen Reißzähnen bereits aus wie eine kleine Ausgabe des berühmten Tyrannosaurus rex. Der Räuber aus Argentinien wog etwa 250 Kilogramm und hatte eine Hüfthöhe von rund einem Meter.

Die Wurzeln des Dino-Stammbaums sind derzeit noch etwas verworren. Vieles spricht dafür, dass sich die Echsen während der Lebenszeit von Herrerasaurus, Eodromaeus und Eoraptor bereits in ihre drei wichtigsten Linien aufgespalten hatten. Eodromaeus und womöglich auch Herrerasaurus gehörten vermutlich zu den fleischfressenden, zweibeinigen Theropoden, Eoraptor ordnen die Forscher dagegen neuerdings den Vorfahren der Sauropoden zu – den langhalsigen Kolossen aus Jura und Kreide. Auch ein früher Vertreter der Vogelbeckensaurier wird in den argentinischen Schichten vermutet: Vom etwa fünf Kilogramm schweren, zweibeinigen Pisanosaurus hat man jedoch bisher nur ein unvollständiges Skelett gefunden.

Am Anfang eine Randerscheinung

Diese ersten Dinosaurier besaßen schon viele Eigenschaften, die auch spätere Arten auszeichneten: Sie waren flinke Räuber, die schnell wuchsen und einen sehr intensiven Stoffwechsel hatten. Dennoch waren sie in der Welt der Trias eine Randerscheinung. Bei den frühen Reptilienfußspuren aus Polen stammen nur zwei bis drei Prozent von Dino-Verwandten. Und 20 Millionen Jahre später waren Dinosaurier immer noch selten: Nur zehn Prozent der Reptilienknochen in den argentinischen und brasilianischen Schichten sind Dino-Reste. Der größte Teil gehört zu anderen Reptiliengruppen. Gegen Ende der Trias wurden die Dinosaurier zwar etwas häufiger, doch nach wie vor waren sie nur eine Gruppe unter vielen.

Die Stars dieses Zeitalters waren Archosaurier aus der Verwandtschaft der Krokodile. Dieser Seitenast der Reptilien entwickelte in der Trias eine ähnlich große Vielfalt wie später die Dinosaurier. Viele dieser bizarren Wesen erinnern sogar vom Körperbau her frappierend an die Schreckensechsen. So blühte etwa eine Gruppe gefährlicher, großer Raubtiere auf, die Rauisuchia. Deren Beine ragten nicht, wie bei Eidechsen, seitlich aus dem Körper heraus, sondern standen senkrecht unter dem Leib. Sie waren schnelle Läufer und bewegten sich eher wie Löwen als wie Krokodile. Oder die Ornithosuchidae: Diese räuberischen Echsen hatten lange Hinterbeine und konnten sich womöglich sowohl auf zwei als auch auf vier Beinen fortbewegen. Die gepanzerten Aetosaurier waren die dominierenden Pflanzenfresser.

Im Vergleich zu diesen teils fünf Meter langen, tonnenschweren Räubern und wehrhaften Vegetariern waren die ersten Dinos eher unscheinbar. Trotz ihrer vorteilhaften Eigenschaften schafften sie es nicht, die Konkurrenten zu verdrängen. Zu diesem Schluss kommt eine 2014 veröffentlichte Studie von Michael Benton und Kollegen, in der die Forscher die Evolution der verschiedenen Gruppen erstmals mit statistischen Methoden untersuchten.

Wie es aussieht, verhalf erst der Zufall den Dinos zum Erfolg. Der erste Schritt war ein Klimawandel vor 225 Millionen Jahren. In ganz Pangäa wurde es deutlich trockener, die Ökosysteme veränderten sich drastisch. Der Umschwung dezimierte zwei Gruppen urtümlicher, plumper Pflanzenfresser. Diese Lücke konnte eine Linie der Dinosaurier füllen: Die Prosauropoden – kleinere Verwandte der mächtigen Langhälse – wurden gegen Ende der Trias in Europa, Südamerika und Südafrika zu den dominierenden Reptilien.

Das Ende der Ära der Krokodile

Die zweite glückliche Fügung für die Dinosaurier war ein erneutes Massensterben am Ende der Trias. Womöglich schlug damals ein Meteorit ein, vielleicht verwüsteten Vulkanausbrüche beim beginnenden Zerfall von Pangäa die Erde. Die Katastrophe war nicht so schlimm wie die am Ende des Perms, doch sie machte etwa der Hälfte aller Tierarten den Garaus. Fast alle Archosaurier aus der Krokodil-Linie verschwanden – etwa Rauisuchia, Phytosaurier und Aetosaurier.

Doch die Dinosaurier überlebten. Und sie belegten die ökologischen Nischen, die ihre Vorgänger nun geräumt hatten. Aber ihr Erfolg war wohl keine reine Glückssache. „Sie überlebten die harten Zeiten, weil sie die richtigen Mittel hatten. Im Gegensatz zu anderen Reptilien konnten sie sich den neuen Umweltbedingungen anpassen“, sagt der brasilianische Forscher Max Langer. Er hält den zweibeinigen Gang und den hohen Stoffwechsel für die wichtigsten Erfolgsgaranten. Denn sie machten die Tiere sehr schnell und wendig, wodurch sie besser jagen und Fressfeinden leichter entkommen konnten.

Doch diese Überlegenheit reichte nicht für die Ewigkeit. Als vor 65 Millionen Jahren ein riesiger Meteorit in den Golf von Mexiko stürzte, waren die Dinosaurier immer noch die Herrscher der Erde – eine vielfältige, blühende Gruppe, die von weniger als einen Meter kleinen, flinken Räubern bis hin zu teils 40 Meter langen, gigantischen vierbeinigen Sauropoden reichte. Doch diesmal waren sie der Katastrophe nicht gewachsen. Die Dinos starben aus – bis auf die Seitenlinie der Vögel. Nun waren die Säugetiere die Profiteure eines glücklichen Zufalls. Aber auch deren Zeit auf der Erde wird irgendwann zu Ende sein. Michael Benton sagt: „Kein Tier ist zu allen Zeiten perfekt.“ •

UTE KEHSE aus Delmenhorst würde, hätte sie heute nochmals die Wahl, Paläontologie studieren – der Dinos wegen.

von Ute Kehse

Kompakt

· Die ersten Dinosaurier lebten offenbar bereits vor rund 250 Millionen Jahren.

· Lange Zeit standen sie im Schatten der Ahnen der Krokodile.

· Erst nach einem Massenaussterben zahlreicher Tierarten begannen die Dinosaurier, die Erde zu dominieren.

Dino-Galerie

Im Verlauf von fast 200 Millionen Jahren entwickelten sich zahlreiche Arten von Dinosauriern, die auf ganz unterschiedliche Lebensweisen spezialisiert waren. Diese Beispiele gehören alle zur Linie der Echsenbeckensaurier (siehe Grafik S. 50/51). US-Forscher Sterling Nesbitt (oben) erweiterte den Stammbaum der Dinosaurier durch den neuen Startpunkt Nyasasaurus – groß im Bild auf S. 46/47.

Herrerasaurus vor 235 bis 228 Mio. Jahren

Eoraptor vor 235 bis 228 Mio. Jahren

Plateosaurus vor 217 bis 201 Mio. Jahren

Anchisaurus vor 191 bis 174 Mio. Jahren

Saltasaurus vor 76 bis 70 Mio. Jahren

Tyrannosaurus rex vor 68 bis 65 Mio. Jahren

Argentinosaurus vor 100 bis 94 Mio. Jahren

Mehr zum Thema

Internet

Artenverzeichnis aller Saurier mit Bildergalerie und vielen Hintergrundinfos: www.dinosaurier-info.de/animals

Pressemitteilung der Universität von Washington zum Fund des ältesten Dinosauriers: www.washington.edu/news/2012/12/04/ scientists-find-oldest-dinosaur-or-closest- relative-yet/

Dinosaurier-Infoseite von Planet Poster Editions: www.planetposter.de/dinosaurier/Dinosaurier.htm

Entwicklung der Dinos (Universität von Maryland): www.geol.umd.edu/~tholtz/G104/lectures/ 104dinorise.html

Saurierreste aus dem Schutt

Wo suchen Sie nach Fossilien?

Vor allem im Ostalpin. Die interessanten Schichten liegen weit oben in den Bergen, da muss man mit zwei bis drei Stunden Anmarschzeit rechnen. Dort suche ich in Schutthalden, die sich unterhalb der Schichten bilden.

Fanden Sie dort den Flugsaurier?

Ja, ich bin eine Schutthalde am Tinzenhorn weiter hinaufgegangen als normal. Da habe ich diese Platte gesehen: Sie war am Felsen angelehnt und zeigte lange auffällige Knochen.

Wann erkannten Sie die große Bedeutung Ihres Funds?

Als ich die langen Knochen fand, war mein erster Gedanke: Das ist ein Flugsaurier. Doch Flugsaurier findet man eher in den USA, nicht in der Schweiz. Beim Präparieren stellte ich fest, wie leicht gebaut der Schädel ist. Ich dachte: Vielleicht ist er so leicht, weil er geflogen ist. Da habe ich mir Literatur bestellt und gemerkt: Mein Fund ist etwas Neues.

Sie durften ihm als Entdecker einen Namen geben. Welchen?

Für mich war die Lokalität das Besondere. In der Schweiz sind Flugsaurier sehr selten. So kam ich auf Raeticodactylus filisurensis – der „Bündner Flugfinger von Filisur“.

Wieso Dactylus, der „Finger“?

Weil die Flugsaurier mit dem vierten Finger voran geflogen sind. Dieser hat sich in der Evolution so stark verlängert, dass er länger als Oberarm und Unterarm zusammen war.

Worauf sollte man achten, wenn man nach Saurierfossilien sucht?

Die Gesteinsart muss stimmen. In Granit findet man keine Fossilien. Man braucht Kalk, Ton, Mergel oder Dolomitgestein. Wo ich suche, heben sich die Fossilien meist vom Gestein ab, oder das Gestein hat plötzlich regelmäßige Strukturen. Wenn man etwas gefunden hat, sollte man das zu einem Museum bringen.

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