Das Geheimnis des Gigantismus

Auf die Frage, wieso Sauropoden eine derart enorme Größe erreichten, gibt es eine recht simple Antwort: Weil sie es konnten. Die winzigen Vorfahren der Giganten trugen eine einzigartige Kombination aus verschiedenen Merkmalen in sich, die den Riesenwuchs in dieser Dinosaurier-Familie überhaupt erst möglich machte. Und da sie potenziell riesig werden konnten, taten sie es auch. Denn: Die Größe brachte einige Vorteile mit sich.

Sicher vor Raubtieren

Die gigantische Größe schützte erwachsene Sauropoden vor Raubtieren. Raubsaurier waren zwar aus der Perspektive eines Menschen riesig, doch klein im Vergleich zu ausgewachsenen Sauropoden. Durch den Größenunterschied konnten die Raubsaurier nur schwer einen wirklich effektiven Biss landen und zerkratzten bei einem Angriff wohl höchstens die Haut eines Sauropoden. Manche Wissenschaftler sagen sogar, dass die Körpergröße die pflanzenfressenden Riesen immun gegen Räuber machte.

Der lange Hals, der mit der Körpergröße der Sauropoden einherging, verschaffte ihnen außerdem Vorteile bei der Nahrungsaufnahme. Arten mit aufrechtem Hals konnten Nahrungsquellen erreichen, an die sonst kein Saurier herankam. Solche mit waagerechten Hälsen nutzten die enorme Reichweite, um effektiv eine große Fläche abzugrasen, ohne sich dabei viel bewegen zu müssen.

Umwelteinflüsse hatten nichts mit dem Riesenwuchs zu tun

Doch was führte dazu, dass Sauropoden überhaupt so riesig wurden? Lange Zeit machte man äußere Ursachen dafür verantwortlich. Da sich zur Zeit der Dinosaurier mehr Kohlenstoff-Dioxid in der Luft befand als heute, argumentierten manche Wissenschaftler zum Beispiel, dass das Mehr an CO₂ die Pflanzen zu intensiverer Photosynthese angeregt haben könnte. Damit hätten sie mehr Nährstoffe enthalten und bei Dinosauriern, die sich von ihnen ernährten, zu Riesenwuchs geführt.

Weitere Hypothesen machten Umweltfaktoren wie die Umgebungstemperatur oder die Größe der Landmasse für den Gigantismus der Sauropoden verantwortlich. Doch eine Forschungsarbeit von einem Team rund um Martin Sander von der Universität Bonn zeigte: Die Sauropoden wuchsen unabhängig von äußeren Faktoren wie atmosphärischer Zusammensetzung, Temperatur oder Landmasse. Der Grund für ihren Riesenwuchs musste stattdessen in ihrer biologischen Prädisposition liegen, schlussfolgerten die Wissenschaftler.

Wer kaut, bleibt klein

Der wichtigste Faktor dieser Prädisposition war demnach, dass Sauropoden nicht kauten. Dieses Erbe stammte von fernen Vorfahren, die ihre Nahrung ebenfalls unzerkaut schluckten. Der fehlende Kaumechanismus mag auf den ersten Blick irrelevant für Gigantismus erscheinen, doch er löste eine entscheidende Entwicklungskaskade aus, die Sauropoden schließlich zu ihrer enormen Größe heranwachsen ließ.

Und das ging laut Sander und Kollegen so: Da sie nicht kauten, mussten an ihren Köpfen auch keine Kaumuskeln ansetzen und große Zahnreihen waren ebenfalls überflüssig. Das sparte Platz, wodurch der Kopf der Sauropoden klein bleiben konnte. Ein kleiner Kopf wiederum war die Voraussetzung für die Entwicklung eines langen Halses. Und dieser Hals verschaffte den Sauropoden schließlich einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Pflanzenfressern. Da sie Nahrung von Bäumen abweiden und am Boden in einem großen Radius fressen konnten, nahmen sie mehr Energie aus der Umgebung auf als andere pflanzenfressende Dinosaurier – und wurden dadurch größer als sie.

Die unzerkaute Nahrung verarbeiteten die Sauropoden, indem die Pflanzenreste sehr lange im geräumigen Verdauungstrakt der Tiere verweilten und sich dort – vermutlich mit der Unterstützung von Darmmikroben – zersetzten. Früher gingen Wissenschaftler davon aus, dass die Tiere gezielt Steine schluckten, die dann im Magen dabei halfen, das Futter zu zerkleinern. Doch diese Hypothese der Magenmühle hat sich mittlerweile als falsch herausgestellt.

Besondere Leichtbauweise

Damit die vom fehlenden Kauen ausgegangene Entwicklungskaskade auch wirklich aufgeht, fehlt noch eine Schlüsselkomponente. Der lange Hals war zwar vorteilhaft bei der Nahrungsaufnahme, doch dafür durfte er nicht zu schwer sein. Um dieses Problem zu lösen, hatten Sauropoden zwei Tricks. Einerseits waren ihre Hals- und Rumpfwirbel dank „löchriger“ Knochenstruktur sehr leicht gebaut. Andererseits verfügten Sauropoden, wie heutige Vögel, über ein raffiniertes System aus Luftsäcken, das ihre Hälse und Körper leichter machte.

Die Wirbelknochen von Sauropoden weisen viele Hohlräume auf. In „normalen“ Knochen wären diese mit Knochenmark gefüllt gewesen, doch bei den Langhälsen befand sich darin Luft. Ihre Luftsäcke füllten große Teile der Körperhöhle aus und waren zum Teil auch mit der Lunge verbunden. Diese Anpassung war ein Erbe, das sich bereits mit den ersten Dinosauriern entwickelt hatte.