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 Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen
15.10.2018 | Universität Rostock

nachricht Bio-Angeln für Seltene Erden: Wie Eiweiß-Bruchstücke Elektronik-Schrott recyceln
15.10.2018 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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: Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

Die Forschungskooperation zwischen der Universität Yale und der Universität Rostock hat neue wissenschaftliche Ergebnisse hervorgebracht. In der renommierten Zeitschrift „Angewandte Chemie“ berichten die Wissenschaftler über eine Dreierkette aus Ionen gleicher Ladung, die durch sogenannte Wasserstoffbrücken zusammengehalten werden. Damit zeigen die Forscher zum ersten Mal eine Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen, die sich im Grunde abstoßen.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen den Professoren Mark Johnson, einem weltbekannten Cluster-Forscher, und Ralf Ludwig aus der Physikalischen Chemie der...

Im Focus: Storage & Transport of highly volatile Gases made safer & cheaper by the use of “Kinetic Trapping"

Augsburg chemists present a new technology for compressing, storing and transporting highly volatile gases in porous frameworks/New prospects for gas-powered vehicles

Storage of highly volatile gases has always been a major technological challenge, not least for use in the automotive sector, for, for example, methane or...

Im Focus: Materiezustände durch Licht verändern

Forscherinnen und Forscher der Universität Hamburg stören die kristalline Ordnung

Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller...

Im Focus: Disrupting crystalline order to restore superfluidity

When we put water in a freezer, water molecules crystallize and form ice. This change from one phase of matter to another is called a phase transition. While this transition, and countless others that occur in nature, typically takes place at the same fixed conditions, such as the freezing point, one can ask how it can be influenced in a controlled way.

We are all familiar with such control of the freezing transition, as it is an essential ingredient in the art of making a sorbet or a slushy. To make a cold...

Im Focus: Neuartiger topologischer Isolator

Erstmals haben Physiker einen topologischen Isolator gebaut, in dem nicht Elektronen oder Licht fließen, sondern Teilchen aus Licht und Materie. Ihre Neuerung präsentieren sie in „Nature“.

Topologische Isolatoren sind Materialien mit sehr speziellen Eigenschaften. Sie leiten elektrischen Strom oder Lichtteilchen nur an ihrer Oberfläche oder an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

PV Days in Halle zeigen neue Chancen für die Photovoltaik

11.10.2018 | Veranstaltungen

Methan als umweltfreundlicher Kraftstoff für LKW, Busse und andere Nutzfahrzeuge

10.10.2018 | Veranstaltungen

Schlaf ist Medizin: Neue Erkenntnisse aus der Schlafforschung

08.10.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Chemiker der Universitäten Rostock und Yale zeigen erstmals Dreierkette aus gleichgeladenen Ionen

15.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Bio-Angeln für Seltene Erden: Wie Eiweiß-Bruchstücke Elektronik-Schrott recyceln

15.10.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sauber trennen: Neuer Klebstoff für besseres Recycling

15.10.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics