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Paläontologie: Mikroskop hilft beim Saurier-Puzzle

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Fossil-Fundorte ähneln mitunter einem Wohnzimmertisch, auf dem ein halbes Dutzend verschiedener Puzzles ausgeschüttet wurden: Welcher Knochen zu welchem Tier gehört, ist häufig schwer zu sagen. Forschende der Universität Bonn haben nun zusammen mit Kollegen aus der Schweiz eine Methode vorgestellt, die eine sicherere Antwort auf diese Frage erlaubt.

Versteinerte Saurierknochen sind zwar relativ selten. Wenn man welche findet, dann aber häufig gleich in großen Mengen. „An vielen Fundorten finden sich die Überreste von Dutzenden von Tieren“, erklärt Prof. Dr. Martin Sander vom Institut für Geowissenschaften der Universität Bonn.

Wenn der Finder Glück hat, sind die Knochen noch genauso angeordnet wie in dem lebendigen Saurier. Manche sind sogar noch an ihren Gelenken miteinander verbunden. Allzu oft wurden sie jedoch schon vor der Einbettung im Erdreich durch Aasfresser und fließendes Wasser auseinandergerissen und verteilt. „Diesen Haufen Hunderter versteinerter Knochen den jeweiligen Individuen zuzuordnen, aus denen sie ursprünglich stammten, ist dann meist sehr schwer“, betont Sander, der auch Mitglied im Transdisziplinären Forschungsbereich „Bausteine der Materie und grundlegende Wechselwirkungen“ ist.

Denn einerseits sehen sich gerade die so genannten „Langknochen“ aus den Armen und Beinen sogar bei verschiedenen Arten erstaunlich ähnlich. Ob ein fossiler Oberschenkel von Diplodocus oder Brachiosaurus stammt, können daher oftmals selbst Experten nicht sagen. Und selbst wenn, wurden bei der Ausgrabung vielleicht mehrere Diplodocus-Exemplare gefunden, zu denen er gehören könnte.

Auf welche Weise sich Licht ins Dunkel bringen lässt, hat Sander nun zusammen mit seiner Doktorandin Kayleigh Wiersma-Weyand demonstriert. Als Untersuchungsobjekt dienten ihnen versteinerte Dinosaurier-Knochen aus dem US-Bundesstaat Wyoming. Kurz vor der Jahrtausendwende waren sie von einem Team des Sauriermuseums Aathal in der Schweiz ausgegraben und teilweise zu Skeletten kombiniert worden.

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Bohrung in 150 Millionen Jahre alte Gebeine

Für die Studie hatten die Eidgenossen ihre Funde den Bonner Paläonthologen zur Verfügung gestellt. Wiersma-Weyand und Sander bohrten die 150 Millionen Jahre alten Knochen an und untersuchten das entnommene Material unter dem Mikroskop. „Auf diese Weise können wir herausfinden, wie alt das jeweilige Tier bei seinem Tod war“, erklärt Wiersma-Weyand. Denn zum Einen sind junge Knochen besser durchblutet als alte; sie weisen daher nach ihrer Fossilisation mehr Hohlräume auf, in denen früher die Gefäße verliefen. Zum Anderen verläuft das Knochenwachstum in Schüben. „Wir sehen daher oft charakteristische Jahresringe, ähnlich wie bei Bäumen“, sagt die Wissenschaftlerin.

Die Altersabschätzung erlaubt es oft, die Zugehörigkeit eines Knochens zu einem bestimmten Skelett auszuschließen. „Wenn der linke Oberschenkel zehn Jahre älter ist als der rechte, dann haben wir ein Problem“, meint Sander lakonisch. Bei den für die Studie untersuchten Funden gab es solche Diskrepanzen zwar nicht. „Wir sind jedoch auf Knochen gestoßen, die bislang zwei verschiedenen Tieren zugerechnet wurden, aber vermutlich zu ein- und demselben Skelett gehören.“

Die Studie adressiert ein Problem, das in den letzten Jahren in den Fokus der Wissenschaft zu rücken beginnt: Bei vielen Saurier-Skeletten, die sich in Museen und Sammlungen weltweit finden, ist bis heute nicht klar, ob ihre Knochen aus einem oder mehreren Individuen stammen. Oft geschieht diese Kombination ganz bewusst, da Saurier-Skelette in den seltensten Fällen komplett erhalten sind. Fehlende Knochen durch Fundstücke aus anderen Exemplaren zu ergänzen, ist daher üblich und im Prinzip auch nicht weiter schlimm. Gefährlicher ist es dagegen, wenn Forscher Funde kombinieren, ohne es zu merken, und diese dann auch noch von verschiedenen Arten oder unterschiedlich alten Tieren stammen.

Wenn der Ur-Diplodocus zu kurze Beine hat

Relevant wird das vor allem dann, wenn es sich bei den Skeletten um sogenannte Typus-Exemplare handelt. Denn diese gelten als prototypisch für die entsprechende Art, gewissermaßen als Standard, ähnlich wie der Ur-Meter. Was aber, wenn etwa der Ur-Diplodocus Unterschenkel eines jüngeren (und damit kleineren) Diplodocus-Exemplars enthält? „Dann sind womöglich manche der Schlussfolgerungen falsch, die wir hinsichtlich seiner Fortbewegung und Lebensweise ziehen“, betont Sander. „So trägt unsere Forschung auch zur Bekämpfung der viel zitierten Replikationskrise in der Wissenschaft bei.“

Zusammen mit Kayleigh Wiersma-Weyand und dem Masters-Studenten Nico Roccazzella wird er in Kürze mit dieser Methode ein berühmtes Ausstellungsstück unter die Lupe nehmen: das Skelett „Arapahoe“, das europaweit längste Skelett eine Dinosauriers, das momentan im Bonner Museum Koenig Station macht. (Palaeontologia Electronica, 2021; doi: 10.26879/766)

Quelle: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

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