Wieso verloren manche Dinosaurier ihre Zähne?

Zahn um Zahn: Bei Vögeln könnte die Entwicklung eines keratinhaltigen Schnabels langfristig zum Verlust der Zähne geführt haben. Doch wie war dies bei ihren Vorfahren, den Dinosauriern? Wie Paläontologen nun herausgefunden haben, behielten zahlreiche Dinosaurier Teile ihrer Zähne, obwohl sie keratinhaltige Strukturen am Maul entwickelt hatten. Das legt nahe, dass die Zähne nach der Schnabelbildung nicht automatisch überflüssig wurden. Für die Zahnlosigkeit einiger Dinosaurier und auch der modernen Vögel muss es also noch andere Auslöser geben.

Moderne Vögel haben Schnäbel und keine Zähne. Einige Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass die beiden Merkmale zusammenhängen: Die Entwicklung eines keratinhaltigen Schnabels könnte langfristig zum Verlust der Zähne führen, weil diese dann nicht mehr gebraucht werden. Das würde auch erklären, warum frühe Vögel zum Teil noch sehr ausgeprägte Zähne besaßen, die sich dann aber im Laufe der Zeit zurückgebildet haben. Doch stimmt diese Hypothese tatsächlich?

Zahncheck in der Urzeit

Um den Zusammenhang zwischen Schnäbeln und Zahnlosigkeit zu überprüfen, haben Paläontologen um Isaura Aguilar-Pedrayes von der Montana State University nun den urtümlichen Rest der Vogelfamilie mit ins Boot geholt: die Dinosaurier. Denn auch unter den Urzeitriesen gab es zahlreiche Spezies mit Schnabel, darunter die Entenschnabel-Dinosaurier und den Triceratops mitsamt seiner Verwandten. Aber auch bei den großen Raubsauriern und den Langhalsdinosauriern wurden bereits Hinweise auf keratinhaltige Strukturen rund um das Maul gefunden.

Doch wirkten sich die schnabelähnlichen Keratinleisten auch auf die Anzahl und das Vorhandensein der Zähne aus? Um das herauszufinden, haben Aguilar-Pedrayes und ihre Kollegen bei 93 verschiedenen Dinosaurier-Spezies „nachgezählt“ und erfasst, welchen Gebisstypus die einzelnen Dinosaurier jeweils besaßen: vollständige Zahnreihen, lückenhafte Zahnreihen oder gar keine Zähne. Dann ermittelten sie, wie stark die Wahrscheinlichkeit für die verschiedenen Gebissarten mit der Anwesenheit von Keratin-Strukturen zusammenhing.

Keratin reduziert Zähne

Das Ergebnis: Wenn ein Dinosaurier keratinhaltige Strukturen am Maul besaß, war es 1,8-mal wahrscheinlicher, dass sein Oberkiefer zahnlos blieb, als dass er mit vollständigen Zahnreihen ausgestattet war. Beim Unterkiefer lag die Wahrscheinlichkeit für einen Verlust der Zähne sogar 8,85-mal höher, wie Aguilar-Pedrayes und ihr Team berichten.

Viel eindeutiger fielen die Ergebnisse jedoch für die Wahrscheinlichkeit lückenhafter Zahnreihen aus. Dass ein Dinosaurier diese statt eines vollständigen Gebisses besaß, war durch keratinhaltige Strukturen 9,21-mal wahrscheinlicher für den Oberkiefer und 30,78-mal wahrscheinlicher für den Unterkiefer, so die Forschenden.

Ursache für Zahnlosigkeit liegt woanders

Doch um Schnäbel als alleinigen Verantwortlichen für den Verlust von Zähnen zu identifizieren, sind diese Ergebnisse nicht aussagekräftig genug, wie Aguilar-Pedrayes und ihre Kollegen aufzeigen: „Wir stellen fest, dass die Evolution der Keratinbedeckung die teilweise Reduktion der Zahnreihen, nicht aber die Zahnlosigkeit des Kiefers erklärt.“

Dafür sprechen auch einige Dinosaurier-Arten, die trotz ihres ausgeprägten Schnabels weiterhin den Großteil ihrer Zähne behielten. Einige Entenschnabel-Dinosaurier hatten trotz Schnabel sogar hunderte Zähne. Gleichzeitig haben sich die lückenhafte Zahnreihen, die bei einigen Raubsauriern zu beobachten sind, wahrscheinlich lange Zeit vor den Keratinstrukturen an ihrem Maul entwickelt, wodurch auch hier der entscheidende Zusammenhang fehlt.

Doch warum haben andere Dinosaurier mit Schnabel – darunter der Oviraptor und moderne Vögel – dann ihre Zähne eingebüßt? Die Forschenden vermuten, dass der Schnabel bei dieser Entwicklung zwar eine Rolle gespielt haben könnte, andere Prozesse aber maßgeblicher waren, zum Beispiel die Veränderung der Kieferform. (Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2024; doi: 10.1098/rspb.2023.171) 

Quelle: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences