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Samstag, 10.12.2016
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Säbelzahnkatzen hatten „Riesenpranken“

Röntgenanalyse enthüllt außergewöhnlich muskulöse Vorderbeine

Säbelzahnkatzen besaßen außergewöhnlich starke, muskelbepackte Vorderbeine, mit denen sie ihre Beute fixierten. Damit verhinderten sie, dass diese durch plötzliche Bewegungen ihre verlängerten, aber nicht sonderlich stabilen Eckzähne abbrachen. Wie eine jetzt in der Fachzeitschrift „PLoS ONE“ erschienene Röntgenuntersuchung zeigt, waren die Armknochen der Säbelzahnkatzen um ein Vielfaches stärker als die aller vergleichbaren Katzenarten.
Schädel einer Säbelzahnkatze

Schädel einer Säbelzahnkatze

Säbelzahnkatzen, oft auch Säbelzahntiger genannt, gehörten bis vor rund 10.000 Jahren zu den großen Raubtieren der nacheiszeitlichen Landschaften Nord- und Südamerikas. Smilodon fatalis, so der lateinische Name, jagte so große und schwere Beutetiere wie Bisons, Kamele, Mastodons und Mammuts – offenbar lange Zeit mit Erfolg. Wie genau die Katzen dabei vorgingen, ist bisher nur in Teilen aufgeklärt. Jetzt haben Wissenschaftler neue Hinweise darauf gefunden, wie sie sowohl ihre verlängerten Eckzähne als auch ihre starken Vorderbeine zu Hilfe nahmen.

Eckzähne empfindlich gegenüber seitlichem Zug


Die Eckzähne der Säbelzahnkatzen gaben Paläontologen schon länger Rätsel auf. Denn sie unterschieden sich von denen heute lebender Großkatzen. Diese besitzen Eckzähne mit rundem Querschnitt, so dass sie in allen Richtungen wirkenden Kräften standhalten können. „Wenn die Beute sich wehrt, ist es egal, in welche Richtung sie zieht – die Zähne der Katze brechen höchstwahrscheinlich nicht“, erklärt Julie Meachen-Samuels, Paläontologin am National Evolutionary Synthesis Center (NESCent) in Durham. Im Gegensatz dazu waren die verlängerten Eckzähne der Säbelzahnkatzen oval im Querschnitt, was sie anfälliger für Zahnbruch machte als ihre heutigen Cousins. „Viele Forscher schließen daraus, dass die Säbelzahnkatzen ihre Beute anders töteten als andere Katzen.“

Um herauszufinden, welche Rolle dabei die Vorderbeine der Katzen spielten und wie stark diese waren, untersuchten Meachen-Samuels und ihre Kollegen Knochenquerschnitte und Knochendichte zahlreicher Säbelzahnfossilien mit Hilfe von Röntgenstrahlen. Die Werte erlauben eine Schlussfolgerung auf die Stabilität und Stärke der Extremitäten. Zum Vergleich unterzogen sie die Knochen von 28 lebenden Großkatzenarten sowie vom ausgestorbenen amerikanischen Löwen, der größten jemals existierenden Katzenart mit runden Eckzähnen, der gleichen Analyse.

Knochen-Vergleich

Knochen-Vergleich

Säbelzahn-Armknochen als „Ausreißer“


Als die Wissenschaftler aus den Querschnittswerten Stärke und Stabilität ermittelten und diese anschließend mit der Länge der Knochen ins Verhältnis setzten, zeigte sich Überraschendes: Nahezu alle Arten folgten einer klaren Korrelation: Je länger der Knochen, desto stärker und dicker war er auch. Nur die Säbelzahnkatzen fielen aus dem Rahmen. Ihre Vorderbeine waren für ihre Länge ungewöhnlich dick.


„Als ich mir die Armknochen anschaute, lag Smilodon fatalis weit außerhalb des Felds”, so Meachen-Samuels. Die Knochen waren nicht nur im Gesamtquerschnitt dicker, sie besaßen auch eine dickere kortikale Schicht, den äußeren Bereich, der dem Knochen seine besondere Festigkeit verleiht. Die Hinterbeine allerdings waren völlig normal ausgebildet, sie unterschieden sich nicht von denen gleich großer anderer Katzen.

Indiz für extrem starke Muskeln


Nach Ansicht der Forscherin deutet diese Verdickung der Armknochen darauf hin, dass diese besonders stark beansprucht wurden und darum auch stärker waren als die hinteren. Da Knochen kein statisches, sondern ein dynamisches System sind, reagieren sie auf Belastung durch Wachstum. Ähnlich wie bei menschlichen Gewichthebern führt ständige Beanspruchung zu einer Verdickung und Verdichtung.

„Wenn die Muskeln am Knochen ziehen, reagieren diese damit, indem sie stärker werden”, so Meachen-Samuels. „Weil Säbelzahnkatzen dickere Armknochen besaßen, glauben wir, dass sie ihre Vorderbeine stärker einsetzten als es andere Katzen taten.“

Fixierung der Beute als Zahnschutz


Vermutlich nutzten die Säbelzahnkatzen die Vorderprankenbeine, um ihre Beute so zu packen und zu fixieren, dass diese sich nicht mehr stark bewegen konnte. Das verhinderte, dass die Eckzähne zu starken seitlichen Belastungen ausgesetzt waren und brachen. „Die Ergebnisse geben uns neue Informationen darüber, wie die Vorderbeine gebaut waren und wie stark sie waren“, so Meachen-Samuels. „Dies ist die erste Studie, die das Innere von Säbelzahnkatzen-Armknochen untersucht, um genau zu sehen, wie viel Stress und Belastung sie verkraften konnten.“
(National Evolutionary Synthesis Center (NESCent), 06.07.2010 - NPO)
 
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