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Giganten der Erdgeschichte geben noch immer viele Rätsel auf

11.12.2013
Neue Forschungen zum Gigantismus der Sauropoden sind in einer öffentlich zugänglichen Sammlung bei PLOS ONE zusammengefasst

Sauropoden, die größten Landbewohner der Erdgeschichte, geben den Wissenschaftlern noch immer große Rätsel auf. Die pflanzenfressenden Dinosaurier mit dem langen Hals und kleinen Kopf überragten alle anderen landbewohnenden Wirbeltiere mit einer Höhe von bis zu 10 Metern und mehr.

Sie hatten eine Körpermasse von bis zu 80 Tonnen und wogen damit mehr als jedes andere bekannte Landwirbeltier. Eine der intensiv diskutierten Fragen dreht sich darum, wie die Riesen aus dem Tierreich ihre Körpertemperatur reguliert haben. Annahmen, dass die maximale Körpergröße wegen Überhitzungsgefahr durch die Körpertemperatur begrenzt worden sei, hat Dr. Eva Maria Griebeler von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) nun widerlegt.

Nach den Berechnungen der Mainzer Ökologin hat sich die Körpertemperatur der Tiere mit zunehmendem Gewicht nicht erhöht. Die Körpertemperatur der Sauropoden dürfte den Schätzungen zufolge durchschnittlich bei etwa 28 Grad Celsius gelegen haben. Die obere Grenze, die von heute lebenden Wirbeltierarten noch toleriert wird, liegt bei 45 Grad Celsius. Die von Griebeler für die Sauropoden geschätzten Körpertemperaturen liegen damit deutlich unter denen heutiger gleichwarmer Wirbeltiere, entsprechen jedoch denen wechselwarmer Warane. Die Berechnung der Körpertemperatur der Sauropoden basiert auf dem Zusammenhang zwischen der maximalen Wachstumsrate und der basalen metabolischen Rate eines Tieres, wobei letztere wiederum maßgeblich durch die Körpertemperatur bestimmt wird.

Die Arbeit von Griebeler ist Teil einer Sammlung, die neue Forschungsergebnisse über den Gigantismus der Sauropoden vereint. Der erdgeschichtlich einmalige Gigantismus dieser Wirbeltiere wirft viele Fragen auf, wie zum Beispiel warum kein anderes Landlebewesen diese Größe je erreicht hat und wie ihr Bauplan, die Physiologie und der Lebenszyklus ausgesehen haben könnten. Die „Collection“ des führenden Open Access Journals PLOS ONE fasst 14 Beiträge aus der Ökologie, Morphologie, Tierernährung und Paläontologie zusammen, die sich alle mit der grundlegenden Frage befassen, wie die Sauropoden ihre einmalige gigantische Körpergröße erreichen konnten. „Wir freuen uns, dass die neuen Forschungen nicht nur für andere Wissenschaftler, sondern für alle Fans von Sauropoden frei zugänglich sind“, sagte Eva Maria Griebeler. Sie und Dr. Jan Werner sind Mitglieder einer von der DFG geförderten Forschergruppe zum Thema „Biology of the Sauropod Dinosaurs: The Evolution of Gigantism (FOR 533)“, in deren Rahmen die „Collection“ als Ergebnis einer internationalen Tagung zu diesen Thema initiiert wurde.

Die beiden Wissenschaftler der Abteilung Ökologie des Instituts für Zoologie der JGU haben mehr als sechs Jahre lang in dieser Forschergruppe gearbeitet. In der Sammlung sind sie mit drei der 14 Beiträge vertreten.

In einer Arbeit beschreiben Jan Werner und sein Bonner Kollege Koen Stein eine neue Methode, um die Dichte von Knochengewebe zu bestimmen und die Daten von Sauropoden den hochgerechneten Daten vergleichbarer gleichwarmer Säugetiere gegenüberzustellen. Auch wenn der Knochenaufbau der Sauropoden und die Dichte von bestimmtem Gewebe dem der heutigen Säugetiere ähnlich ist, lässt sich daraus, so die Ergebnisse, nicht schlussfolgern, dass Sauropoden gleichwarme Tiere waren. Auch andere funktionale Aspekte wie beispielsweise eine ähnliche Belastung könnten zu einer knochenhistologisch konvergenten Entwicklung geführt haben.

Schließlich bezieht sich ein weiterer Beitrag auf die Reproduktionsbiologie der Sauropoden. Werner und Griebeler befassen sich dabei mit der Hypothese, dass eine hohe Reproduktionsrate zu dem Gigantismus der großen Dinosaurier beigetragen habe. Sie fanden unter anderem heraus, dass die Fortpflanzungsmuster der meisten Dinosaurier mit heute lebenden Reptilien oder Vögeln vergleichbar sind. Die mit den Vögeln näher verwandten Theropoden zeigten Übereinstimmung mit denen der Vögel, Prosauropoden und Sauropoden eher mit denen der Reptilien. Im Gegensatz zu Annahmen aus früheren Studien fanden die beiden Mainzer Wissenschaftler in ihren Berechnungen jedoch nicht, dass große Dinosaurier ausgesprochen viele Eier gelegt hätten. Die Anzahl – gemessen als jährliche Gesamteizahl – dürfte 200-400 Eier bei einem Sauropoden von 75 Tonnen nicht überschritten haben. Anzahlen dieser Größenordnung beobachtet man auch bei heutigen großen Meeresschildkröten.

Die Sammlung „Sauropod Gigantism: A Cross-Disciplinary Approach“ mit sämtlichen 14 Beiträgen ist im Internet auf PLOS ONE über die Adresse http://www.ploscollections.org/sauropodgigantism zu erreichen.

Fotos:
http://www.uni-mainz.de/bilder_presse/10_zoologie_sauropoden_01.jpg
Nachbildung des rekonstruierten Skeletts von Argentinosaurus huinculensis, gezeigt im Rahmen einer Sonderausstellung im Senckenberg Naturmuseum, Frankfurt am Main. Die Fossilien dieses Titanosauriers stammen aus der frühen Oberkreide und wurden in der argentinischen Provinz Neuquén gefunden. Argentinosaurus huinculensis ist der gegenwärtig größte bekannte Sauropode mit einer Gesamtlänge von 38 Metern und einem geschätzten Gesamtgewicht von 75 Tonnen.

Foto: Eva Maria Griebeler

http://www.uni-mainz.de/bilder_presse/10_zoologie_sauropoden_02.jpg
Ei mit Embryo eines Titanosauriers, gezeigt im Rahmen einer Sonderausstellung im Senckenberg Naturmuseum, Frankfurt am Main. Dieses Fossil wurde in der argentinischen Provinz Neuquén gefunden und besitzt einen Durchmesser von ca. 15 cm.

Foto: Eva Maria Griebeler

http://www.uni-mainz.de/bilder_presse/10_zoologie_sauropoden_03.jpg
Ei eines Titanosauriers, gezeigt im Rahmen einer Sonderausstellung im Senckenberg Naturmuseum, Frankfurt am Main. Dieses Fossil wurde in der argentinischen Provinz Neuquén gefunden.

Foto: Eva Maria Griebeler

Veröffentlichungen:
Eva Maria Griebeler
Body Temperatures in Dinosaurs: What Can Growth Curves Tell Us?
PLOS ONE, 30. Oktober 2013
DOI: 10.1371/journal.pone.0074317
Koen W. H. Stein, Jan Werner
Preliminary Analysis of Osteocyte Lacunar Density in Long Bones of Tetrapods: All Measures Are Bigger in Sauropod Dinosaurs
PLOS ONE, 30. Oktober 2013
DOI: 10.1371/journal.pone.0077109
Jan Werner, Eva Maria Griebeler
New Insights into Non-Avian Dinosaur Reproduction and Their Evolutionary and Ecological Implications: Linking Fossil Evidence to Allometries of Extant Close Relatives
PLOS ONE, 21. August 2013
DOI: 10.1371/journal.pone.0072862
Weitere Informationen:
PD Dr. Eva Maria Griebeler
Abteilung Ökologie
Institut für Zoologie
Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)
D 55099 Mainz
Tel. +49 6131 39-26621
Fax +49 6131 39-23731
E-Mail: em.griebeler@uni-mainz.de
http://www.bio.uni-mainz.de/zoo/738_DEU_HTML.php

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.oekologie.biologie.uni-mainz.de/
http://www.ploscollections.org/sauropodgigantism

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