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Globale Erwärmung als Motor der Evolution von Dinosauriern

19.11.2020

Ein Klimawandel vor 180 Millionen Jahren war offenbar Ursache für die Ausbreitung der Langhalssaurier. Das zeigt ein Paläontologen-Team, dem LMU-Professor Oliver Rauhut angehört.

Lebendrekonstruktion des frühen Sauropoden Bagualia alba. | © Jorge Gonzales

Das Wort „Dinosaurier“ verbinden viele Menschen mit der Vorstellung von riesigen Tieren mit massigen Körpern, langen Hälsen und Schwänzen und winzigen Köpfen. Diese Langhalssaurier, sogenannte Sauropoden, sind eine Art „Urtyp“ eines Dinosauriers. Zu ihnen gehören die größten bekannten landlebenden Tiere überhaupt, mit einer Körperlänge von bis zu 40 Metern und einem Gewicht mehr als 70 Tonnen.

Diese Giganten tauchten jedoch nicht direkt zu Beginn der Ära der Dinosaurier vor etwa 230 Millionen Jahren auf. In den ersten fünfzig Millionen Jahren ihrer Evolutionsgeschichte waren die Sauropodomorpha - die Dinosauriergruppe, zu der die Sauropoden gehören - durch mehrere Entwicklungslinien vertreten. Obwohl einige von ihnen bereits Körpergrößen von etwa zehn Metern Länge und einigen Tonnen Gewicht erreichten, umfassten diese Gruppen auch kleinere und leicht gebaute Tiere, einige nicht größer als eine Ziege. Darüber hinaus hatten alle frühen Sauropodomorpha ziemlich schmale, wenig robuste Zähne – ein Hinweis, dass sich diese pflanzenfressenden Tiere von einer eher weichen und üppigen Vegetation ernährten. Gegen Ende des frühen Jura vor etwa 180 Millionen Jahren verschwanden jedoch plötzlich alle diese Gruppen. Nur eine Linie überlebte: die Sauropoden. Den Paläontologen war lang Zeit ein Rätsel, was diese Veränderung im frühen Jura verursachte.

Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Oliver Rauhut, Professor für Paläontologie am Department für Geo- und Umweltwissenschaften der LMU und Oberkonservator an der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München, fand nun eine Erklärung, was diese Veränderungen verursacht haben könnte. In der Provinz Chubut im argentinischen Patagonien entdeckten die Forscher nicht nur die fossilen Überreste eines Bagualia alba, einer der ältesten bekannten großen Sauropoden, sondern konnten ihren Fund auch sehr genau in seinen zeitlichen und ökologischen Kontext einordnen. Die Gesteins-schichten am Fundort konnten auf 179 Millionen Jahre datiert werden. In den umgebenden Schichten fanden sich Pflanzenfossilien aus der Zeit, in der und bevor Bagualia alba lebte – diese Funde geben wertvolle Hinweise auf das damalige Klima und Ökosystem.

Robuster Zähne des Langhalssauriers Bagualia alba. | © Diego Pol

Die Art und Verteilung der Pflanzenfossilien deuten darauf hin, dass es vor etwa 180 Millionen Jahren einen raschen Klimawandel gab: von einem gemäßigten warmen und feuchten Klima, in dem eine vielfältige, üppige Vegetation verbreitet war, zu einem stark jahreszeitlich geprägten, sehr heißen und trockenen Klima, das durch eine weniger vielfältige Flora gekennzeichnet ist. In den jüngeren Gesteinsschichten dominierten Pflanzen, die speziell an heiße Klimazonen angepasst sind, wie beispielsweise bestimmte Nadelbäume.
Als Grund für diese Umweltveränderungen vermuten die Forscher einen globalen Treibhauseffekt. Vor 180 Millionen Jahren gab es zunehmend heftige Vulkanausbrüche, die große Mengen der Treibhausgase CO2 und Methan freigesetzten. Beweise für diese Vulkanausbrüche finden sich auf vielen südlichen Kontinenten, etwa in den Drakensbergen im südlichen Afrika.
Mit ihren schmalen, länglichen Zähnen waren die meisten Gruppen der Sauropodomorphen an die eher weiche Vegetation angepasst, die vor dem globalen Erwärmungsereignis die Erde bedeckte. Als diese Flora durch die viel zähere Vegetation ersetzt wurde, starben diese Tiere aus. Die Sauropoden waren die einzige Gruppe unter den Sauropodomorphen, die ein viel robusteres Gebiss hatten. Sie konnten damit viel besser die zähe Pflanzennahrung verwerten und wurden zur dominierenden Gruppe der pflanzenfressenden Dinosaurier. Die Forscher vermuten, dass die Spezialisierung auf die zähe Nahrung auch einer der Gründe war, warum diese Tiere ihre gigantischen Ausmaße erreichten: Um diese Nahrung effektiv verwerten zu können, waren große Verdauungskammern nötig.

Proceedings of the Royal Society B, 2020.