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Warum sich Dinosaurierskelette so bizarr verkrümmen

16.02.2012
Viele fossile Dinosaurier wurden in einer verkrümmten Körperhaltung gefunden.

Lange haben Wissenschaftler dies als Zeichen von Todeskrämpfen interpretiert. Zwei Forscher aus Basel und Mainz kommen nun zum Schluss, dass diese bizarren Verbiegungen erst während der Zersetzung der Saurierleichen eintraten.


Überstreckte Haltung: Compsognathus longipes aus der Fossillagerstätte bei Solnhofen. Hals und Schwanz sind stark über das Rückgrat hinweg gekrümmt.
Foto: © G. Janßen, O. Rauhut, Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie

Mit weit geöffnetem Maul, den Kopf und den Schwanz stark über den Rücken gebogen – in dieser Körperhaltung präsentieren sich oft die Skelette von Dinosauriern mit langen Hälsen und Schwänzen. Diese Haltung fasziniert Paläontologen seit über 150 Jahren.

Sie bezeichneten sie als «bicycle pose» oder belegten sie mit dem Fachbegriff Opisthotonus, der auf eine Begleiterscheinung von Starrkrämpfen anspielt: Ausgelöst durch Vitaminmangel, eine Vergiftung oder eine andere Schädigung des Kleinhirns, ziehen sich die Muskeln zusammen, und der ganze Körper biegt sich krampfartig nach hinten.

Bereits vor rund hundert Jahren diskutierten Forscher, ob die überstreckte Haltung von Fossilien ein Stein gewordener Ausdruck ihres Todeskampfes darstellt. Später vermutete man, dass die verkrampfte Haltung auf das Austrocknen von Sehnen, Bändern und Muskeln oder die Leichenstarre zurückzuführen sei, bis 2007 die US-Veterinärmedizinerin Cynthia Marshall Faux und der Paläontologe Kevin Padian die Opisthotonus-Hypothese in einer viel beachteten Studie wieder aufgriffen und mit neuen Erkenntnissen bekräftigten.

Nun haben Wissenschaftler aus der Schweiz und Deutschland diese Interpretation erneut überprüft. Dazu benutzten sie eine der «Ikonen» dieser Todeskrampf-These, ein Fossil des zweibeinigen, an Land lebenden Dinosauriers Compsognathus longipes, der Mitte des 19. Jahrhunderts in der Nähe der bayerischen Ortschaft Solnhofen ausgegraben wurde. Dort fand der Dinosaurier vor 150 Millionen Jahren sein Grab in den Ablagerungen einer tropischen Lagune. «Dass die an Land lebenden Wirbeltiere nach ihrem Tod ins Wasser gelangten und ihre Kadaver zum Meeresgrund absanken, war für uns ein kritischer Punkt», sagt der Doktorand Achim Reisdorf vom Geologisch-Paläontologischen Institut der Universität Basel. Reisdorf und Dr. Michael Wuttke vom Referat Erdgeschichte Mainz waren überzeugt, dass hier nicht versteinerte Todeskrämpfe überliefert sind, sondern dass die bizarren Verbiegungen erst während der Zersetzung der Dinosaurierleichen eintraten.

Biomechanik im Wassergrab
Die beiden Paläontologen machten sich Erkenntnisse der Rechts- und Veterinärmedizin zunutze und setzten in einem Experiment gerupfte Hühnerhälse unterschiedlichen Bedingungen aus. Das Eintauchen in Wasser erbrachte einen ersten Lösungsansatz: Sofort krümmten sich die Hälse um mehr als 90 Grad rückwärts. Im Laufe der unter Wasser stattfindenden Zersetzung nahm die Krümmung immer stärker zu. Blieb die Frage, welche anatomischen Strukturen die Ursache dafür bilden. Sektionen und Präparationen der Hühnerhälse führten dann zur Lösung: Verantwortlich ist ein Band, das sogenannte Ligamentum elasticum, das die Wirbel vom Hals bis zum Schwanz oberseitig miteinander verbindet; dieses ist so vorgespannt, das es einen starken Zug zwischen den Wirbeln ausübt. Diese Bandstruktur ist auch bei Reptilien und Säugetieren ausgebildet.

«Ein starkes Ligamentum elasticum war für Dinosaurier mit langen Hälsen und Schwänzen von grosser Bedeutung. Das Band half ihnen, Energie zu sparen – andernfalls hätten Hals und Schwanz über Muskelarbeit gegen die Schwerkraft aufrecht gehalten werden müssen», erläutert Wuttke.

Gelangten die Tiere nach ihrem Tod unter Wasser, konnten sich diese Zugkräfte entfalten, da im Wasser die Wirkung der Schwerkraft weitgehend aufgehoben ist. Mit der voranschreitenden Zersetzung krümmten sich Kopf und Schwanz der Saurierleichen immer weiter über den Rücken. All diese Prozesse lassen sich am teilweise zerfallenen Skelett von Compsognathus Schritt für Schritt nachvollziehen. «Demzufolge bestimmten nicht Todeskrämpfe, sondern allein biomechanische Gesetze die bizarre Haltung der Dinosaurierskelette in ihrem Wassergrab», folgern die Forscher.

Originalbeitrag
Achim G. Reisdorf and Michael Wuttke (2012)
Re-evaluating Moodie's Opisthotonic-Posture Hypothesis in fossil vertebrates. Part I: Reptiles – The taphonomy of the bipedal dinosaurs Compsognathus longipes and Juravenator starki from the Solnhofen Archipelago (Jurassic, Germany)

Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments 92(1), published online 8 February 2012 | doi: 10.1007/s12549-011-0068-y

Weitere Auskünfte
• Achim G. Reisdorf, Universität Basel, Departement Umweltwissenschaften, Geologisch-Paläontologisches Institut, Bernoullistrasse 32, 4056 Basel, Schweiz. Tel. +41 (0)61 267 36 11, E-Mail: achim.reisdorf@unibas.ch

• Dr. Michael Wuttke, Generaldirektion Kulturelles Erbe Rheinland-Pfalz, Direktion Landesarchäologie, Referat Erdgeschichte, Große Langgasse 29, 55116 Mainz, Deutschland. Tel. +49 (0)6131 201 64 00, E-Mail: Michael.Wuttke@gdke.rlp.de

Reto Caluori | Universität Basel
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://www.springerlink.com/content/311101262274k114/

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