Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bonner Forscher simulieren Dinoverdauung im Labor

06.02.2008
Wissenschaftler der Universität Bonn untersuchen, von welchen Pflanzen sich Riesendinosaurier vor mehr 100 Millionen Jahren ernährt haben könnten.

Sie wollen herausfinden, wie die Giganten überhaupt so groß werden konnten: Eigentlich hätte es so gewaltige Tiere gar nicht geben dürfen. Die Studie ist nun in der Zeitschrift "Proceedings of the Royal Society B" erschienen.

Man nehme: 200 Milligramm getrocknete und zermahlene Schachtelhalme, zehn Milliliter Verdauungssaft aus dem Schafpansen, ein paar Mineralstoffe, Karbonat und Wasser. Den Mix fülle man in eine große Glasspritze, klemme diese in eine drehbare Trommel und stelle das Ganze in einen Wärmeschrank, wo der Sud langsam vor sich hinrotieren kann: Fertig ist der künstliche "Saurier-Pansen".

Mit dieser Vorrichtung (als Hohenheimer Futterwerttest auch bei der Bewertung von Futter für Kühe eingesetzt) untersucht Dr. Jürgen Hummel vom Bonner Institut für Tierwissenschaften, von welchen Pflanzen sich Riesendinosaurier vor mehr als 100 Millionen Jahren ernährt haben könnten. Denn das ist eines der Puzzlestücke, die in unserem Bild von den größten jemals auf der Erde wandelnden Landtieren noch fehlen. Die gewaltigsten der sogenannten "sauropoden Dinosaurier" brachten mit 70 bis 100 Tonnen soviel Masse auf die Waage wie zehn ausgewachsene Elefanten oder gut 1.000 Durchschnittsdeutsche.

Größer als erlaubt

Wie die Tiere überhaupt so groß werden konnten, beschäftigt Wissenschaftler aus Deutschland und der Schweiz. Koordinator der Forschergruppe "Biology of the Sauropod Dinosaurs: The Evolution of Gigantism" ist der Bonner Paläontologe Professor Dr. Martin Sander. "Es gibt ein Gesetz, an das sich die meisten heute lebenden Tiere halten", sagt er: "Je größer ein Tier, desto geringer die Populationsdichte, desto weniger Artgenossen gibt es also pro Quadratkilometer." Je größer ein Tier, desto mehr Nahrung muss es nämlich zu sich nehmen, um zu überleben. Ein Gebiet ernährt daher nur eine bestimmte Maximalmenge von Tieren.

Gleichzeitig gibt es aber eine Untergrenze für die Populationsdichte. Wird sie unterschritten, stirbt die Art aus: "Krankheiten können dann schnell den kompletten Bestand ausrotten; zudem wird es schwierig, einen Geschlechtspartner zu finden", erklärt Sander. Ein 100-Tonner wie Argentinosaurus dürfte diese "Minimal-Populationsdichte" normalerweise gar nicht erreicht haben - eigentlich hätte es ihn nicht geben dürfen. Es gibt aber Erklärungsansätze für dieses scheinbare Paradoxon: Beispielsweise hatten Riesendinos vermutlich einen Stoffwechsel, der niedriger als der von Säugetieren war. Unklar ist dabei, wie energiereich ihre Futterpflanzen waren.

Diese Frage untersucht Dr. Jürgen Hummel zusammen mit Dr. Marcus Clauss von der Universität Zürich. "Wir nehmen an, dass die pflanzenfressenden Dinosaurier eine Art Gärbehälter gehabt haben müssen, ähnlich wie heute der Pansen in Kühen." Fast alle Vegetarier im Tierreich verdauen so mit Hilfe von Bakterien ihre Nahrung. Ausnahme ist der Pandabär. Entsprechend ineffizient ist seine Verdauung: Er muss den lieben langen Tag Bambus-Blätter in sich hineinschaufeln, um seinen Energiebedarf zu decken - und das, obwohl er sich wenig bewegt und so Energie spart.

Hummel funktioniert für seine Laborexperimente Glasspritzen zu einfachen Gärbehältern um, die er mit Bakterien aus dem Schafpansen füllt. "Diese Mikroorganismen sind evolutiv gesehen sehr alt; wir können daher davon ausgehen, dass es sie schon früher gegeben hat", erklärt er. Zu dem Bakterienmix gibt er getrocknete und zermahlene Futterpflanzen: Gras, Laub oder Kräuter, die Tieren heute als Nahrung dienen, und zum Vergleich Schachtelhalm, Zimmertanne oder Ginkgo-Blätter - also Bestandteile von Pflanzen, die bereits seit über 200 Millionen Jahren auf der Erde wachsen. Das bei der Gärung entstehende Gas drückt die Kolben aus den Spritzen. Auf deren Skalen kann Hummel daher direkt den Gärerfolg ablesen. Dabei gilt die einfache Regel: Je mehr Gas, desto "hochwertiger" das Futter.

Schachtelhalme sind schlecht für die Zähne

Die "alten" Pflanzen schlagen sich im Vergleich zur heutigen Flora erstaunlich gut. "So riesig, wie man erwarten könnte, ist der Unterschied gar nicht", betont der Wissenschaftler. Die Bakterien verwerten Ginkgo sogar besser als Laub. Am liebsten scheinen ihnen aber Schachtelhalme zu sein: Bei denen ist die Gasproduktion sogar höher als bei manchen Gräsern. Dennoch dient der Schachtelhalm heute vergleichsweise wenigen Tieren als Futter. Der Grund dafür ist, neben den in vielen heutigen Arten enthaltenen Giftstoffen, dass er die Zähne zu sehr abnutzt: "Schachtelhalme enthalten sehr viel Silikat", sagt Hummel. "Das wirkt wie Schmirgelpapier."

Viele Riesendinosaurier hatten aber gar keine Mahlzähne: Sie rupften ihre Nahrung einfach aus und schlangen sie herunter. Die mechanische Zerkleinerung übernahm eventuell eine "Magenmühle": Ähnlich wie heutige Vögel könnten die Dinos Steine geschluckt haben, mit denen sie in ihrem muskulösen Magen den Nahrungsbrei zerrieben. Gute Hinweise darauf gibt es aber nicht: Erst kürzlich hat der Bonner Paläontologe Dr. Oliver Wings angezweifelt, dass Saurier Magensteine hatten - anhand fossiler Funde lasse sich die Annahme jedenfalls nicht belegen.

Kontakt:
Dr. Jürgen Hummel
Institut für Tierwissenschaften der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-2281
E-Mail: Jhum@itw.uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de/

Weitere Berichte zu: Bakterie Nahrung Riesendinosaurier

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten
08.12.2016 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Herz-Bindegewebe unter Strom
08.12.2016 | Universitäts-Herzzentrum Freiburg - Bad Krozingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops