"Fast Food"-Kultur

Warum sich Dinosaurier zu Giganten entwickeln konnten

12. Mai 2010 13:11

Forschergruppe klärte Geheimnis der bis heute unerreichten Größe von Sauropoden

Warum konnten sauropode Dinosaurier so viel größer werden als heutige Landtiere? Eine Forschergruppe unter Leitung der Universität Bonn scheint eine Erklärung für dieses Phänomen entdeckt zu haben. Demnach war ein Schlüssel zum Riesenwuchs die jurassische "Fast-Food"-Kultur: Die Riesendinosaurier zerkauten ihre pflanzliche Nahrung nicht, sondern schlangen sie im Ganzen herunter. Die Forscher haben die Ergebnisse ihrer jahrelangen Arbeit nun in den Biological Reviews vorgestellt.

Es gibt eine einfache Faustregel: Je größer ein Tier ist, desto mehr Zeit verbringt es mit Fressen. Der Elefant kommt darüber kaum noch zum Schlafen - rund 18 Stunden täglich ist er damit beschäftigt, seinen gewaltigen Appetit zu stillen. "Das führt uns zu einem der vielen Rätsel, vor die uns der Riesenwuchs der Sauropoden stellt", erklärt Martin Sander von der Uni Bonn: "Die waren nämlich so groß, dass der Tag 30 Stunden hätte haben müssen, damit sie ihren Kalorienbedarf decken konnten."

Sander ist Sprecher einer internationalen Forschergruppe, die nach Erklärungen für dieses und andere Paradoxa sucht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat das Projekt bislang mit drei Millionen Euro gefördert. Nun haben die beteiligten Wissenschaftler in den Biological Reviews auf mehr als 30 Seiten die Früchte ihrer Arbeit vorgestellt. Ihr Artikel liefert erstmals eine plausible Antwort auf die Frage, zu deren Beantwortung die Gruppe vor sechs Jahren angetreten ist: Warum es die gigantischen Langhälse überhaupt geben konnte. Die Forscher erklären auch, warum heutige Landtiere nicht annähernd an dem jurassischen Größenrekord kratzen. Ein Grund: Wir kauen. Riesendinos schlangen.

Kauen kostet Zeit

Kauen hilft, die Nahrung schneller zu verdauen: Durch den Mahlvorgang wird sie zerkleinert und gleichzeitig ihre Oberfläche vergrößert. Dadurch können die Verdauungsenzyme besser angreifen. "Kauen ist ein Ursäugermerkmal, von dem sich kein großes Pflanzen fressendes Landsäugetier je verabschiedet hat", sagt Sander. Aber: Kauen kostet Zeit - eine Ressource, die mit steigender Größe knapp wird. Gleichzeitig gilt: Wer kaut, braucht einen großen Kopf - schließlich müssen Mahlzähne und Muskulatur irgendwo untergebracht werden. Nicht umsonst sind Elefanten ziemliche Dickschädel.

Die Pflanzen fressenden Riesendinosaurier hatten jedoch relativ kleine und leichte Schädel. Erst diese Tatsache ermöglichte ihnen die Ausbildung extrem langer Hälse. Und diese halfen ihnen wiederum dabei, die Nahrungsaufnahme möglichst effizient zu gestalten. So mussten sie nämlich nicht permanent ihren 80-Tonnen-Körper auf der Suche nach Grünzeug über die jurassische Savanne wuchten: Sie blieben einfach stehen und nutzten ihren beweglichen Hals, um die Umgebung abzugrasen. Das war vor allem für die Schwergewichte von Bedeutung. Kleinere Dinos hatten denn auch im Verhältnis zu ihrer Körperlänge viel kürzere Hälse.

Als Nahrung dürften den Sauropoden unter anderem Schachtelhalme gedient haben. Denn diese sind nach Untersuchungen der Forschergruppe ausgesprochen energiereich. Dennoch ernähren sich heute nur wenige Tiere von ihnen. Ein Grund dafür ist vermutlich, dass Schachtelhalme schlecht für die Zähne sind: Sie enthalten sehr viel Silikat, das wie Schmirgelpapier wirkt. Solange man sie nicht kaut, sondern nur ausrupft und einfach herunter schlingt, ist das aber kein großes Problem. US-Forscher haben zudem kürzlich festgestellt, dass Sauropoden ihre Zähne ausgesprochen oft erneuert haben - einige gar im Monatsrhythmus.

Rund um die Uhr beschäftigte Riesenmägen

Der Verdauungsvorgang selbst dürfte bei den Riesendinos aufgrund der fehlenden Mahlzähne einige Tage gedauert haben. Ihre Mägen waren aber so groß, dass sie dennoch rund um die Uhr genügend Energie lieferten. Der Stoffwechsel der gigantischen Tiere war zudem ausgesprochen leistungsfähig. So verfügten sie über eine erstaunlich ausgefeilte Lunge, die bei weitem effektiver war als die der meisten heutigen Säugetiere. Eine wichtige Rolle bei ihrer Funktion spielten die vielen Luftsäcke, die Körperhöhle und Wirbel der Urzeitechsen durchzogen. In Verbindung mit einem raffinierten Ventilsystem sorgten sie dafür, dass sowohl beim Ein- als auch beim Ausatmen ein Gasaustausch stattfinden konnte. Ein schöner Nebeneffekt: Der Hals wurde dadurch wesentlich leichter - wichtig für die Statik der Tiere.

"Stammesgeschichtlich haben die Lungen heutiger Vögel und der Riesendinosaurier denselben Ursprung", sagt Sander. "Erfunden wurde dieses effektive Luftaustausch-Prinzip vor rund 230 Millionen Jahren." Dazu passt, dass die Erde zu jener Zeit gerade durch ein Sauerstofftal ging: Die Konzentration lag nur bei 12 bis 15 Prozent, also ein Drittel niedriger als heute. Da war es natürlich ein riesiger Vorteil, wenn man die wenigen Sauerstoffmoleküle in der dünnen Luft möglichst schnell und gut herausfischen konnte.

In ihrem Artikel gehen die Forscher noch auf weitere Faktoren ein, ohne die es die riesigen Pflanzenfresser wohl nicht gegeben hätte. Dazu zählt unter anderem die hohe Reproduktionsrate, die es den Tieren erleichterte, auch unter widrigen Bedingungen zu überleben. Sander: "Vor 200 Millionen Jahren kam es zu einer beispiellosen Kombination von primitiven und evolutionsgeschichtlich neuen Merkmalen, die diese faszinierenden Giganten ermöglichte." (red)

Abstract
Biological Reviews: Biology of the sauropod dinosaurs: the evolution of gigantism

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Michael Aires
17.05.2010 17:16
erklärt auch den Riesenwuchs der McDonalds Konsumenten

bezüglich Schlingen ohne zu Kauen.

Pi der Grieche
15.05.2010 11:32
Ergänzung zum Artikel

Damals war die CO2-Konzentration in der Atmosphäre wesentlich höher, was die Pflanzen zwar zum Wachtum anregte, ihr Nährwert aber geringer wurde, die Pflanzen wurden gelblich. Die Planzenfresser mussten also immer mehr Grünzeug verschlingen, dazu brauchten sie ein dementsprechend großes Verdauungssystem.
Entsprechend wurde auch das Atmungssystem umgebaut damit sich Sauerstoff überall verteilen konnte. Die Sauropoden erhielten ein Röhrensystem in ihren Knochen, in denen die Luft bis in den Nacken oder in die Schwanzspitze strömen konnte, die von mehreren Luftsäcken hindurchgepresst wurde.
Letztlich könnte man also den CO2-Gehalt der Luft als Ursache für den Riesenwuchs der vegetarischen Dinos angeben.

Nick Tameer
16.05.2010 13:41

Woraus folgt die Sache mit der Gelblichkeit der Pflanzen und ihrem geringerem Nährwert? Das scheint mir prima vista keine zwingende (dauerhafte und umfassende) Folge eines höheren CO2-Gehalts der Atmosphäre zu sein.

gehwegda, fraufekter!
13.05.2010 21:34

sie waren also größer, weil sie mehr runterschlingen konnten, weil sie größer waren, weil sie mehr runterschlingen konnten, weil sie...

nice, erinnert mich an: "ich geh nie zum zahnarzt, weils immer so wehtut, weil meine zähne so kaputt sind, weil ich nie zum zahnarzt geh, weils immer so wehtut, weil meine zähne so kaputt sind, weil..."

Nick Tameer
17.05.2010 01:57

Wie nennt man einen positiven Teufelskreis - Engels- oder Gotteskreis?

Was ich einsehen könnte ist dass die gigantischen Biester diejenige ökonomische Lücke besetzt haben, in der man nicht nur in den schwer zugänglichen Wipfeln von Riesenschachtelhalmen äsen, sondern auch T-Rexe oder ähnliches carnivores Kroppzeug einfach durch Wegschnicken abwehren kann (und in die ihnen, denke ich, aus welchen Gründen auch immer, die Raubsaurier nicht mehr folgen konnten, so ähnlich wie sich Raubkatzen nicht an die Größe von Elefanten angepasst haben).

Kristof Grabmayer
13.05.2010 13:14

so, ich muss das jetzt einfach mal fragen:

ich hab mal wo gelesen, ich glaub eh im standardforum, dass die dinos nur so groß werden konnten, weil die erdanziehungskraft "damals" noch nicht so hoch war wie heute, weniger erdmasse angeblich, und dass die ordentlich zusammenbrechen würden wenn sie heute leben würden.

weiss irgendwer was in die richtung, is das bullshit oder spielt das auch mit?

Gizmoo
14.05.2010 09:04
Das ist eindeutig bullshit...

epep
13.05.2010 16:15
das war höchstwahrschienlich dann fs3..

..die erde war schon vor 4 milliarden fix und fertig (und dann kam noch der mensch dazu macht sie noch mehr fertig ;-)).

das mit den dinos und dem schlingen ist wohl ein guter ansatz, insekten konnten so gross werden weil der sauerstoff so hoch war (ca. 300 millionen jahre vuZ).
mit der gravitation hatte das nix zu tun.

nomad13
13.05.2010 17:04
Lesen hilft 1)

Gravitation und Atmungszusammenhang nicht verstanden
An avian-style respiratory system would also have lowered the cost of breathing, reduced specific gravity, and may have been important in removing excess body heat.

epep
13.05.2010 19:51
ihre beiträge zu lesen..

..hilft nun wirklich nicht.

noch wirrer als fs3, aber wie heisst so schön? schlimmer gehts immer..

nomad13
13.05.2010 22:53

Du hast gesagt - es hat nichts mit Gravitation zu tun
also was hast du daran nicht verstanden - dass aufgrund des ausgefeilten Atmungssystemes das Gewicht reduziert wurde. Das ist ein wesentlicher Punkt bei diesen schweren Viechern - deren Knochenbau immensen Belastungen ausgesetzt war

Nick Tameer
13.05.2010 20:29

Dunkel erinnere ich mich an eine eine frühere Diskusssion über eine allmähliche Zunahme der Gravitation infolgende trächtiger und schließlich wohl auch kalbender Materie.

Wenn aber die Schwerkraft früher schwächer gewesen wäre, hätte die raffinierte Lunge ja weniger genutzt. Außerdem erschienen die Sauropoden erdgeschichtlich relativ spät, im Trias, vor gerade mal ca. 220-230 Mio Jahren. Selbst ein spekulationsfreudiger Kosmologe sollte eher nicht zu dem Schluss kommen, dass sich die Gravitation seit dieser Zeit so wesentlich verändert hat, dass dies die Größenunterschiede zwischen damaligen und heutigen Tiere erklären könnte, und müsste sich zudem der Frage stellen, warum die älteren Viecher nicht noch größer waren.

Günther Hase
 
13.05.2010 15:41

Warum sollte die Erdmasse zunehmen ? Die paar Kometen machen das Kraut wirklich nicht fett. Zumindest nicht in den vergangenen 3 Mrd. Jahren. Kompletter Bullshit meiner bescheidenen Meinung nach.

Was in dem Artikel nicht erwähnt wurde (da es ja nur um die physiologischen Gründe geht), ist dass die CO2 Konzentration in der Atmosphäre wesentlich höher war als heute und sich mehr Kontinentalmasse in Äquatornähe befand, was ein zu einem höheren Nahrungsangebot führte.

nomad13
13.05.2010 17:03
Lesen hilft 2)

Ressourcen nicht verstanden:
There is no evidence, however, that resource availability and global physicochemical parameters were different enough in the Mesozoic to have led to sauropod gigantism.

Ergänzend könnte man noch hinzufügen-dass die eierlegenden einen weiteren Vorteil hatten - im Bezug zur Grösse.

Günther Hase
 
14.05.2010 00:38
denken hilft

Mit Beweisen ist es in den Geowissenschaften so eine Sache. Direkte Beweise gibt es sehr selten. Meist nur Theorien und Interpretationen.

Ohne dichten Bewuchs (und dazu gab es aus genannten Gründen in Jura und Kreide gute Vorraussetzungen) hätten die großen Sauropoden wohl wenig Chance gehabt - nichts anderes will ich sagen. Aber wenn ich Ihre Kommentare zu diesem Thema ansehe, denke ich, Sie machen sich einfach nur wichtig.

nomad13
14.05.2010 08:52

Ach - mit Beweise ist es schwierig - halten sie keinen Dinosaurier in ihrem Vorgarten?

Es ging darum -> haben wir ein paar Punkte die die Grösse erklären könnten?
Ja - aber der Unterschied im Nahrungsangebot reicht nicht aus. Und - das es was zu Fressen geben musste - ist wohl jedem klar - (genügend zu Fressen gibt es auch heute)
Aber dass die Luftsäcke auch einen Kühlmechanismus zur Folge hatten - ist weniger bekannt. Warum? Wechselwarme Tiere- sind ebenso einem Limit unterworfen - da kannst den ganzen Planeten mit Pflanzen anreichern - ändert das nix- an dieser Tatsache.

Günther Hase
 
14.05.2010 09:39

habe leider keinen Vorgarten :(

Ob die Dinos wirklich Wechselwarm waren ist umstritten. Was ich weiß wird diskutiert, dass sie die Körpertemperatur ziemlich konstant halten konnten.

Das es über das Nahrungsangebot hinaus limitierende Faktoren gibt habe ich nie bestritten. Ich weiss nicht wo Sie das herauslesen.

nomad13
14.05.2010 12:13

Ok -ich wollte nur die limit. Faktoren in den Vordergrund rücken:-)Was Warmblüter anbelangt:
Die grossen Brustkörbe...und die Blutgefässe - es wurden Knochen (nicht fossilierte) gefunden
http://www.accessscience.com/news.aspx... ject=PALEO
Kategorie:fossil reptiles:dinoheart
daher ziemlich wahrscheinlich-dass wir es mit Warmblüter zu tun hatten. Ausserdem kommen in den Dino-Knochen Phosphate vor- deren Isotope (aus der Klimaforschung Isotop.verhält. beim Sauerstoff) wiederum Temp. abhängig waren. Bei Kaltblütern ist der Rumpf wärmer als die Extremitäten..usw.Witzig in oberer Kategorie:
Bumpy Bones: Fossil hints that dinosaur had feathery forearms
Beim Velociraptor-zum fliegen sicher nicht-zum aufwärmen vielleicht:-)

epep
13.05.2010 19:52
dann tun sie das auch!

Des is so - und nicht anders..
 
12.05.2010 17:00
tja...

"Warum sich Dinosaurier zu Giganten entwickeln konnten"

ODER

"Warum wir so klein und mickrig wurden"

srinivasa
12.05.2010 14:41

Also, diese Forscher sind mir schon viel lieber als die Teilchenphysiker, da versteh ich wenigstens um was es geht.

vi-de dot com
 
12.05.2010 15:48
das liegt daran

dass dieses thema einfacher verstanden werden kann, weil es schlicht einfacher ist.

der bunte faschist
12.05.2010 21:03
WIRKLICH?


und ich dachte, weil es weniger schwer ist ...

annna nyme
12.05.2010 17:32
Patrick: "öööh, Spongebob?? DAS vörstöh ich jetzt aber nüücht!"

(Schlaumeier!)

epep
12.05.2010 15:16
selten sind menschen so ehrlich..

..wie sie..

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