[BLACKY74]

Frage & Antwort Nr. 567
Warum wurden Dinosaurier so groß?

Von Kai Stoppel


Die langhalsigen Sauropoden der Gattung Brachiosaurus lebten vor etwa 150 Millionen Jahren.
imago/StockTrek Images

Die größten Dinosaurier, die Sauropoden, waren Giganten. In ihren Ausmaßen sind sie unter den Landtieren auch zig Millionen Jahre nach ihrem Aussterben unerreicht. Doch was ist das Geheimnis des Riesenwachstums?

Besucher des Berliner Naturkundemuseums sind für eine Körperhaltung bekannt: in den Nacken gelegte Köpfe. Denn in dem Museum steht ein Gigant, ein mehr als 13 Meter hoher Brachiosaurus, der vor etwa 150 Millionen Jahren lebte. Mit einem Gewicht von möglicherweise fast 50 Tonnen war er viel größer als alle Landtiere, die nach den Dinosauriern die Erde bevölkerten. Aber wie konnten Brachiosaurus und andere langhalsige Pflanzenfresser, die man Sauropoden nennt, so groß werden?

Dahinter steckt zunächst eine simple evolutionäre Triebfeder, weiß Martin Sander, Paläontologe an der Universität Bonn und Experte für Gigantismus bei Dinosauriern: "Größer ist besser, das gilt für alle Tiere", erläutert er n-tv.de. Denn große Körper böten viele Vorteile. Sie schützen davor, von Raubtieren gefressen zu werden und bieten mehr Platz für Verdauungsorgane, wodurch mehr Nahrung verwertet werden kann. "Zudem wirken große Männchen attraktiver auf Weibchen, wodurch sich deren Gene eher fortpflanzen." Dennoch muss es noch andere Gründe gegeben haben, warum Dinosaurier beim Wachstum alle Landtiere vor und nach ihnen in den Schatten stellten.

Forscher grübeln schon lange darüber nach und stellten verschiedene Hypothesen auf. In einer davon geht man davon aus, dass äußere Ursachen wie ein hoher Sauerstoffgehalt der Luft oder eine reichhaltigere Vegetation in der damaligen Zeit den Gigantismus der Sauropoden begünstigten. Sander hat in einem umfangreichen Forschungsprojekt zusammen mit anderen Wissenschaftlern aus Deutschland und der Schweiz diese Möglichkeiten untersucht - und ausgeschlossen. "Wir haben etwa herausgefunden, dass die Vegetation vom Nährwert her genau so war wie heute." Auch der Sauerstoffgehalt der Luft habe zur Zeit der Dinosaurier geschwankt, die Größe der Sauropoden jedoch nicht.


War die Vegetation zur Zeit der Dinosaurier reichhaltiger als heute? Neuste Forschungen schließen das als Grund für den Gigantismus aus.
(Foto: imago/StockTrek Images)

Geheimnis der Dino-Lunge

Daher rückte für Sander und seine Mitstreiter der Körperbau der riesigen Tiere als mögliche Lösung des Rätsels in den Fokus. Was sie herausfanden: "Der Gigantismus kommt durch eine Konstellation von primitiven Merkmalen und evolutiven Neuerungen zustande", erklärt Sander. Zu den primitiven Merkmalen zählen die Tatsachen, dass Dinosaurier ihre Nahrung nicht kauten und Eier legten. "Die Neuerungen waren der lange Hals, schnelles Wachstum und eine Lunge, die der von Vögeln ähnelte."

Besonders die vogelähnliche Lunge sei ein zentraler Faktor für die gewaltige Größe der Sauropoden, so Sander. Denn sie bietet mehrere Vorteile. Etwa ihre besondere Funktionsweise, die er mit einem Dudelsack vergleicht: "Egal ob das Tier ein- oder ausatmet, die Lunge nimmt dauernd Sauerstoff auf." Die Lunge von Säugetieren hingegen arbeite eher wie ein Blasebalg - die Luft geht entweder rein oder raus.

Ein zweiter Vorteil der vogelähnlichen Lunge sei ihr großes Volumen, so der Forscher. Wäre die Lunge kleiner, etwa wie bei Säugetieren, wären die Dinosaurier aufgrund ihrer langen Hälse erstickt. Der dritte Vorteil: "Die Vogellunge hat die Fähigkeit, dass Teile von ihr in die Knochen einwandern können", so Sander. Hinweise auf ein derartiges Luftsacksystem wie das der Vögel haben Knochenfunde von Dinosauriern geliefert. Durch die Luftsäcke werden die Knochen sehr leicht - eine notwendige Voraussetzung für den langen Hals der Sauropoden.


Die gigantischen Sauropoden teilten mit den heutigen Vögeln ein Merkmal - die weit verzweigte Lunge.
(Foto: imago/blickwinkel)

Und eben dieser unglaublich lange Hals - eine Neuheit unter damaligen Landtieren - ist nach Meinung von Forschern selbst eine wichtiger Faktor für das Riesenwachstum. Die riesigen Pflanzenfresser mussten sich kaum von der Stelle rühren, um wie mit einem Kranausleger gewaltige Mengen an Pflanzennahrung abweiden zu können - von niedrigen Gewächsen bis hin zu Blättern an hohen Bäumen. "Man kann als großes Tier mit einem langen Hals mit wenig Energieaufwand sehr viel Energie aufnehmen", erklärt der Paläontologe.

Kleiner Kopf ohne Kauwerkzeuge

Damit der Hals so lang sein kann, darf aber auch der Kopf nicht zu schwer sein. Doch dafür bedarf es bestimmter Voraussetzungen: "Einen kleinen Kopf kann ein Tier nur dann haben, wenn es nicht kaut", sagt Sander. Denn dann spart es Gewicht, da schwere Zähne ebenso wegfallen wie Kaumuskeln, die mit der Größe des Tieres massiv zunehmen. "Drastisch formuliert wäre ein 50 Tonnen schwerer Elefant fast nur noch Kopf." Die Angewohnheit des Kauens sei es demnach vermutlich auch, was die Körpergröße von Säugetieren zwangsläufig begrenze.

Einen weiteren biologischen Vorteil für das Größenwachstum bot den Sauropoden die Tatsache, dass sie Eier legten - vermutlich sehr viele. Denn aufgrund der enormen Größe, war die Populationsdichte dieser Tiere vermutlich eher gering - was ein Nachteil ist, wenn äußere Ereignisse wie Katastrophen die ausgewachsenen Giganten dezimieren. Jedenfalls dann, wenn sie nicht viele Nachkommen haben. Sander nennt Nashörner als Beispiel, die jeweils nur ein Junges zur Welt bringen: "Werden sie durch Wilderer bejagt, droht die Population schnell zusammenzubrechen, weil sie sich nicht erholen kann." Bei den Eier legenden Sauropoden hingegen waren die Nachkommen vermutlich wesentlich zahlreicher, was die Population auch unter schwierigen Umständen stabil hielt.

Und vor allem mussten die Jungtiere ein ordentliches Tempo beim Wachstum vorlegen, um in seiner Lebenszeit das Gewicht eines erwachsenen Tieres zu erreichen. Die Eigenschaft, schnell wachsen zu können, war wohl eine eine weitere Bedingung für den Gigantismus der Dinosaurier. Schließlich hatte ein rund zehn Kilogramm schweres Jungtier nur 20 bis 30 Jahre Zeit, um sein Gewicht auf das 5000-Fache zu erhöhen.

Trittbrettfahrer T-Rex

Aber nicht nur die pflanzenfressenden Sauropoden wie Brachiosaurus und Diplodocus wurden gigantisch, auch Fleischfresser dieser Zeit wie etwa der Raubsaurier Allosaurus waren sehr groß. Später wurde dieser noch vom berühmten Tyrannosaurus Rex übertroffen, der möglicherweise bis zu 14 Tonnen schwer wurde. "Raubsaurier waren Trittbrettfahrer des Riesenwachstums der Pflanzenfresser", weiß Sander. Dadurch, dass Sauropoden mehr Energie aus der Pflanzenwelt entnommen haben, stand auch für die Fleischfresser mehr zur Verfügung. Allerdings sei ihre Größe durch ein anderes Prinzip begrenzt, so Sander: Auf jedem Schritt der Nahrungskette kommt nur ein Zehntel der Energie an. Die Räuber wie T-Rex konnten also nur einen Bruchteil des Gewichtes ihrer Beute erreichen.


Große Beute, große Räuber: Fleischfressende Dinosaurier wie der Tyrannosaurus Rex waren Nutznießer des Gigantismus und wurden selbst gewaltig.
(Foto: imago/StockTrek Images)

Übrigens: Warum nach dem Aussterben der Dinosaurier deren Nachfahren, die Vögel, keine gigantischen Ausmaße mehr erreichten, ist noch eine ungeklärte Frage. Zwar lebten auf Inseln wie Madagaskar oder Neuseeland bis vor einigen tausend Jahren noch große Vögel mit dem Gewicht von fast einer Tonne. Vermutlich aber ließ die Konkurrenz von Säugetieren Vögel nicht mehr die Dimensionen ihrer Dinosaurier-Verwandten erreichen.


Kai Stoppel ist Redakteur in den Ressorts Wissen und Wirtschaft bei n-tv.de. Er beschäftigt sich häufig mit Astronomie, Raumfahrt und Zukunftstechnologien.

Quelle:[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

[vigesimo]

Die Saurier haben in einer zeitlichen Spanne von ca. 250 Mio Jahren auf der Erde gelebt und sind vor ca. 65 Mio Jahren bis auf einige Reste (Krokodile, Vögel) ausgestorben. Die ersten Saurier sind also vor etwa 315 Mio Jahren entstanden.

Die Erde ist vor 4,5 Mrd Jahren entstanden und war ein sehr heißer (glühender) Körper und ist im Laufe der Zeit schrittweise abgekühlt. Ein heißer Körper nimmt ein deutlich größeres Volumen ein. Gegenüber der ursprünglichen heißen Erde ist die Erde deutlich geschrumpft. Ein Körper mit einem größeren Volumen hat einen größeren Radius. Die Schwerkraft an der Oberfläche ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Radius. Aus diesen physikalischen Tatsachen kann man überschlägig berechnen, dass die Schwerkraft zum Zeitpunkt der Entstehung der Saurier etwa nur 2/3 bis 3/4 der heutigen Schwerkraft betrug.

Die geringere Schwerkraft ermöglichte es, dass das Blut in höhere Körper gepumpt werden konnte. Die Saurier konnten deshalb so groß werden, weil die Schwerkraft deutlich geringer war!!!

Die Bäume waren damals auch höher als heute, da das Wasser leichter in die höchsten Wipfel durch die geringere Schwerkraft gelangen konnte.

Vor etwa 65 Mio Jahren war die Schwerkraft deutlich angestiegen, so dass die Saurier sich an die höhere Schwerkraft anpassen mussten. Das war aber den Landtieren nicht möglich. Die Köpfe der Riesen erhielten nicht mehr genug Blut, so dass sie ausstarben.

Die Flugechsen wurden zu schwer zum Fliegen und haben sich über den langen Zeitraum von einigen Mio Jahren angepasst. Aus ihnen sind die Vögel entstanden.

Die Wasserechsen waren davon nicht so betroffen, da die Körper im Wasser leichter sind. Deshalb haben die Krokodile und einige Riesenwasserschlangen überlebt. Von den Riesenwasserschlangen wird in den Sagen und Erzählungen berichtet.

[HappyMike34]

Zitat von vigesimo

Gegenüber der ursprünglichen heißen Erde ist die Erde deutlich geschrumpft. Ein Körper mit einem größeren Volumen hat einen größeren Radius. Die Schwerkraft an der Oberfläche ist umgekehrt proportional zum Quadrat des Radius. Aus diesen physikalischen Tatsachen kann man überschlägig berechnen, dass die Schwerkraft zum Zeitpunkt der Entstehung der Saurier etwa nur 2/3 bis 3/4 der heutigen Schwerkraft betrug.

Mit dieser veralteten [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] kommst du aber ungefähr 100 Jahre zu spät. Eine damals fälschlicherweise geschätze Schrumpfung des Erdumfangs/-durchmessers von 0.3% dürfte wohl kaum als Erklärung ausreichen.
Genauso wurde auch die konträre [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] von Alfred Wegeners [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] widerlegt.
Die Schwerkraft nimmt übrigens[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] zunächst zu und ab 6000km Tiefe wieder ab

[0815pogo]

Zitat von HappyMike34

Mit dieser veralteten [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] kommst du aber ungefähr 100 Jahre zu spät. Eine damals fälschlicherweise geschätze Schrumpfung des Erdumfangs/-durchmessers von 0.3% dürfte wohl kaum als Erklärung ausreichen.
Genauso wurde auch die konträre [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] von Alfred Wegeners [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] widerlegt.
Die Schwerkraft nimmt übrigens[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] zunächst zu und ab 6000km Tiefe wieder ab

Wohl eher ab 2900 km. Bei einem Radius von etwa 6000 km wäre man sonst ja durch die Mitte schon wieder durch.

[painjester]

Ist das nu ne Abart einer Verschwörungstheorie?
Geringere Schwerkraft weil die Erde sich langsamer drehte? Halt nein, geringere Dichte? Nein, größeres Volumen!
Es gab 5 große Massensterben der Saurier, der letzte durch wahrscheinlich einen Meteoreinschlag und/oder erhöhte Vulkantätigkeit und dadurch eine Staubschicht in der Atmosphäre, was das abkühlen der Durchschnittstemperatur bewirkte und auch die Photosynthese der Pflanzen beeinträchtigte.
Wie auch immer, das war eigentlich ja auch nicht das Thema.