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Donnerstag, 26.05.2016
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Dinos waren Hohlköpfe

Computertomografie enthüllt ausgedehnte Luftgänge

Schon seit langem wissen Paläontologen, dass Dinosaurier nicht gerade Geistesgrößen waren, jetzt aber enthüllt eine neue Studie, dass sie zudem mehr Luft im Kopf hatten als bisher angenommen. Computertomografische Aufnahmen zeigten ausgedehnte Luftgänge, die Tyrannosaurus rex und Co leichtere Köpfe verliehen und den pflanzenfressende Sauriern als Klimaanlage dienten.
Ausgedehnte Luftgänge

Ausgedehnte Luftgänge

Was hatten Dinosaurier eigentlich im Kopf? Genau diese Frage haben die Wissenschaftler Lawrence Witmer und Ryan Ridgely von der Ohio Universität jetzt genauer untersucht. Mithilfe eines Computertomographen analysierten sie das Innenleben der Schädel von zwei Prädatoren, Tyrannosaurus rex und Majungasaurus, sowie von zwei kurzschnäuzigen, gepanzerten Pflanzenfressern, Panoplosaurus und Euoplocephalus. Aus den Aufnahmen entwickelten sie dreidimensionale Modelle der Schädel, die die Lage und Ausdehnung der Knochen und Luftgänge zeigten. Zum Vergleich bezogen sie auch Scans von Krokodilen und Straußen mit ein, beides neuzeitliche Nachfahren der Saurier.

T.rex mit 500 Kilo-Kopf


Die Analyse der Prädatorenschädel enthüllte ausgedehnte Nasengänge und einen gebogenen Luftgang, der von den Nüstern zur Schnauze zog und von dem viele Nebenhöhlen ausgingen. Insgesamt nahmen diese Lufträume mehr Raum ein als die Schädelhöhle für das Gehirn. Die Computerscans erlaubten es den Wissenschaftlern auch, das Volumen von Knochen, Lufträumen, Muskeln und anderen Weichteilen des Schädels beim lebenden Tier zu kalkulieren. Ein Tyrannosaurus rex trug demnach knapp 500 Kilogramm allein am Kopf mit sich herum.

Nach Ansicht der Forscher erleichterten es die vielen Luftgänge dem Saurier, seinen Kopf zu tragen. Immerhin reduzierte die Luft das Kopfgewicht um 18 Prozent. Diese Gewichtsersparnis wiederum ermöglichte es den Raubsauriern, stattdessen mehr Kiefermuskeln für ihren Todesbiss anzusetzen oder größere Beute zu packen. Die Sinushöhlen spielten aber auch eine biomechanische Rolle. Die ausgehöhlten Knochen waren leicht, aber trotzdem stabil und ermöglichten es den Prädatoren, ihre Köpfe schnell zu bewegen und sie auf ihrem Nacken lange aufrecht zu tragen.


Pflanzenfresser mit Korkenzieher-Nasen


Eine Überraschung erlebten die Forscher, als sie die Schädel der Pflanzenfresser scannten. Denn entgegen ihrer Annahme waren deren Nasengänge keineswegs denen der Prädatoren ähnlich, sondern extrem verwinkelt und komplex. In vielen Windungen füllten sie die Schnauzen der Tiere aus und mündeten nicht direkt in Luftsäcke oder Lungen.

„Diese Typen haben nicht nur Nasenhöhlen geformt wie verrückte Strohhalme, sie hatten auch extrem gefäßreiche Schnauzen”, so Witmer. „Die Nasengänge verlaufen direkt neben großen Blutgefäßen, das ermöglicht einen Wärmetransfer. Wenn das Tier einatmete, strich die Luft über feuchte Oberflächen und kühlte das Blut ab, gleichzeitig erwärmte das Blut die eingeatmete Luft. Das sind die gleichen Mechanismen, wie wir sie heute auch in den warmblütigen Tieren finden.“

Die gewundenen Nasengänge dienten auch als Resonanzräume, die die Rufe der Pflanzenfresser beeinflussten. Die komplexen Luftröhren unterschieden sich von Tier zu Tier leicht und verliehen ihnen damit individuell unterschiedliche Stimmen. „Es ist möglich, dass die einzelnen Panzerechsen sich an der Stimme erkennen konnten“, so Witmer. Forschungen seines Teams hatten bereits zuvor gezeigt, dass die Hörorgane der Tiere komplex genug waren, um auch subtile Stimmnuancen hören zu können.

Parallelen zu Strauß und Krokodil


Obwohl die Forscher in Bezug auf die Luftwege kaum Ähnlichkeiten zwischen den Dinosauriern und dem Menschen entdecken konnten – bei uns nimmt die Schädelhöhle weitaus mehr Raum ein als die Nebenhöhlen – gab es dagegen durchaus Gemeinsamkeiten mit Krokodilen und Straußen.

“Zusätzliche Lufträume scheinen ein Familienmerkmal zu sein“, so Witmer. „Aber die Gänge haben in den verschiedenen Arten vermutlich unterschiedliche Aufgaben gehabt. Wissenschaftler neigen dazu, sich auf die Knochen zu konzentrieren und die Lufträume zu vergessen. Wenn wir aber die Geheimnisse dieser ausgestorbenen Tiere enthüllen wollen, müssen wir auch herausfinden, warum die Jungs solche Hohlköpfe waren.“
(Ohio University, 12.12.2008 - NPO)