Wie schafften Dinosaurier es, ihre bis zu zehn Meter langen Hälse so stabil zu machen, dass sie nicht brachen und trotzdem leicht genug zu tragen waren? Um dies zu klären hat ein Forscherteam den neun Meter langen Hals eines Brachiosaurus sowie den eines Diplodocus analysiert. Das Ergebnis: Die großen Pflanzen fressenden Dinosaurier nutzten raffinierte Luftsacksysteme und eine Fachwerk-Bauweise um ihren Hals stabil zu halten.
Die Pflanzen fressenden Sauropoden waren die größten Landtiere aller Zeiten und besaßen extrem lange, teilweise über zehn Meter reichende Hälse. Die Frage, wie sie diese langen Hälse überhaupt stabil halten können, beschäftigt Paläontologen seit vielen Jahrzehnten. Man weiß mittlerweile, dass
die Hals- und Rumpfwirbel der Sauropoden ähnlich wie bei heutigen Vögeln von luftgefüllten Gewebeblasen umhüllt waren, welche sogar in das Wirbelinnere vordrangen und die Knochen löcherig wie einen Käse machten.
Hälse von Riesen-Dinosauriern untersucht
Wie genau diese Strukturen jedoch aussahen, hat jetzt eine deutsch-schweizerische Forschungskooperation von Wissenschaftlern aus des Museums für Naturkunde Berlin, dem Naturhistorischen Museum Basel und der Fachhochschule Nordwestschweiz herausgefunden. Für ihre neuesten Untersuchungen verwendeten die Forscher Knochen des Brachiosaurus aus dem Museum für Naturkunde Berlin, sowie des Diplodocus aus dem Sauriermuseum in Aathal/Schweiz. Sie analysierten die Strukturen mit Hilfe einer mathematisch-mechanischen Analyse-Technik, der so genannten Finite-Elemente-Analyse.
„Fachwerk“-Bauweise in Knochen und Muskulatur
Sie zeigt erstmals ein Bild der bei Halsbewegungen auftretenden Spannungen auf die Wirbelknochen. Wie in einem Fachwerkbau verteilten sich diese Spannungen hauptsächlich außen am Knochen über ein komplexes Leistensystem. Die belastungsarmen Bereiche des Knochens dazwischen konnten somit durch das viel leichtere Luftsackgewebe ersetzt werden.
Noch leichter wurden die Hälse durch die raffinierte Halsmuskulatur der Sauropoden. Denn auch die Muskeln waren in viele kleine Einheiten aufgegliedert und benötigten nur wenig Ansatzfläche am dadurch noch kleineren Knochen. Erst diese „Fachwerk“-Bauweise der Wirbelknochen im neun Meter langen Hals des Brachiosaurus sparte etwa 30 Prozent des Halsgewichtes.
Die sehr effektive Kombination von Luftsacksystemen, kleinflächig gegliederter Muskulatur und dünnen Knochenleisten erklärt nun schlüssig, warum riesige Sauropodenwirbel trotz ihrer beeindruckenden Größe von bis zu einem Meter Länge gleichzeitig so fragile Gebilde waren. Die einmalige Leichtbauweise im Skelett war eine wichtige Voraussetzung für die unerreichten Riesengrößen der Sauropoden.
(Museum für Naturkunde – Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung an der Humboldt-Universität zu Berlin, 08.10.2009 – NPO)
