Neue Erkenntnisse über Dinosaurier dank Studie: Uralte Regel erweist sich als falsch

Dinosaurier faszinieren uns Menschen nach wie vor. Forscher:innen und Wissenschaftler:innen machen immer wieder neue Entdeckungen, die ihre bisherigen Kenntnisse über die Urzeit-Riesen neu in Frage stellen und neue Erkenntnisse bringen - so sind etwa bereits Überreste des Titanosaurus, des größten bekannten Dinosauriers, gefunden worden, ebenso konnte der Kopf eines Dinosauriers durch den Fund eines vollständig erhaltenen Fossils endlich ganz rekonstruiert werden. Abgesehen davon stellt man sich auch immer wieder die Frage, ob Dinosaurier mithilfe neuester Technologien wieder zum Leben erweckt werden könnten. Über einen ganz bestimmten Aspekt haben nun Forscher:innen aus England und den USA neue Erkenntnisse gewonnen.

"Wenn man Dinosaurier in die Gleichung einbezieht, kommt es manchmal vor, dass eine Regel einfach nicht zutrifft." So lautete die Einleitung der Universität von Alaska in Fairbanks (USA), um eine neue Studie vorzustellen, die zusammen mit der Universität von Reading (England) durchgeführt und am 5. April 2024 in Nature Communications veröffentlicht wurde.

Bei der Untersuchung von Fossilarchiven im Zusammenhang mit Dinosauriern fanden die Forscher:innen heraus, dass die evolutionäre Bergmannsche Regel, die seit 150 Jahren die Körpergröße eines Tieres mit seiner äußeren Umgebung in Verbindung bringt, in Wirklichkeit nicht immer anwendbar ist.

Ist die Bergmannsche Regel auf Dinosaurier anwendbar?

Die Bergmannsche Regel wurde, wie der Name schon sagt, von dem deutschen Biologen Carl Bergmann (1814-1865) im Jahr 1847 beschrieben. Der Wissenschaftler stellte fest, dass unter verwandten Tierarten (aus derselben taxonomischen Gruppe) die größeren Individuen dazu neigten, sich in kälteren Klimazonen - und damit höheren Breitengraden - zu entwickeln, während die kleineren Individuen in der Regel in wärmeren Klimazonen, näher am Äquator, zu finden waren.

Im Wesentlichen legt das Prinzip nahe, dass erstere im Verhältnis zu ihrem Volumen eine relativ kleine Körperoberfläche haben, was ihnen hilft, Wärme in kühleren Umgebungen zu speichern - Eisbären (Ursus maritimus) zum Beispiel.

Umgekehrt hätten es letztere leichter, Wärme "abzuleiten" - wie es bei Schwarzbären (Ursus americanus) im Vergleich zu ihren polaren Verwandten der Fall ist, die dreimal so schwer sind wie sie. Das Beispiel gilt auch für Pinguine: Während die Kaiserpinguine (Aptenodytes forsteri) in der Arktis die größten unter den Pinguinen (Spheniscidae) sind, gehören die Galapagos-Pinguine (Spheniscus mendiculus) auf Äquatorhöhe zu den kleinsten.

Das Forschungsteam der amerikanischen und britischen Universitäten ging also von einer einfachen Frage aus: Kann diese Bergmannsche Regel auch auf Dinosaurier angewendet werden? Um herauszufinden, ob die Korrelation zwischen Körpergröße und Klima für diese prähistorischen Tiere noch galt, durchsuchten sie also fossile Archive, die mit historischen Klimamodellen kombiniert wurden.

Diese paläontologischen Aufzeichnungen enthielten Daten der nördlichsten bekannten Dinosaurier, die aus der Prince-Creek-Formation im Norden Alaskas stammten. Diese geologische Schicht, die aus Sedimentablagerungen ehemaliger Fluss- und Küstenumgebungen besteht, ist vor allem für ihre Fossilien aus der Oberkreidezeit bekannt, die auf ein Alter von etwa 72 bis 66 Millionen Jahren datiert werden.

Keine sichtbaren Verbindungen feststellbar

In dem, was damals wahrscheinlich ein Polarwald ohne Bodeneis war, erlebten Theropoden (Theropoda) und Ornithischia (Ornithischia) - die beiden Hauptgruppen der Dinosaurier des Mesozoikums - sowie eine Gruppe urtümlicher Säugetiere eisige Temperaturen und Schneefall in extrem hohen Breitengraden.

Dennoch beobachteten die Forscher:innen keine nennenswerte Zunahme ihrer Körpergröße im Vergleich zu ihren Verwandten, die in relativ gemäßigten Zonen lebten. Ebenso wurde die Auswertung für ihre Nachkommen, moderne Vögel (Neornithes) und heutige Säugetiere, durchgeführt.

Die Ergebnisse des phylogenetischen Modells, das auf Tausende von Arten angewendet wurde, waren weitgehend ähnlich: Weder Breitengrad noch Temperatur sagten die Entwicklung der Körpergröße voraus.

Ein bescheidener Temperatureffekt wurde bei Vögeln gefunden, stellen die Autor:innen der Studie dennoch fest. Allerdings nicht bei mesozoischen Vögeln, was darauf hindeutet, dass die Entwicklung der Körpergröße bei den einzigen heutigen Vertretern der theropoden Dinosaurier während der Klimaveränderungen im Känozoikum von der Bergmannschen Regel beeinflusst wurde. Das heißt, während des raschen Anstiegs der globalen Temperaturen und des atmosphärischen CO2-Gehalts vor etwa 55,5 Millionen Jahren.

"Unsere Studie zeigt, dass die Entwicklung verschiedener Körpergrößen bei Dinosauriern und Säugetieren nicht einfach auf eine Funktion des Breitengrades oder der Temperatur reduziert werden kann", sagte Lauren Wilson, UAF-Graduate Student und Co-Autorin der Studie, in einer Pressemitteilung.

So wäre Bergmanns über 100 Jahre alte Beobachtung eher die Ausnahme als die Regel: Sie wäre nur auf eine Untergruppe von "homöothermen" Tieren anwendbar - die ihre Körpertemperatur stabil halten -, und das auch nur, wenn alle anderen Klimavariablen ignoriert werden. Wie die Studie zeigt, würde sie bei ausgestorbenen Arten nicht funktionieren.

Den Wissenschaftler:innen zufolge sind diese Entdeckungen ein gutes Beispiel dafür, warum das Fossilregister genutzt werden sollte, um aktuelle wissenschaftliche Regeln und Hypothesen zu testen. Es bietet "ein Fenster zu völlig anderen Ökosystemen und klimatischen Bedingungen, so dass wir die Anwendbarkeit dieser ökologischen Regeln auf ganz neue Weise bewerten können", fügt Jacob Gardner, Postdoctoral Research Fellow in Reading und Hauptmitautor des Artikels, in der Veröffentlichung hinzu. Patrick Druckenmiller, Direktor des Museums der Universität von Nordalaska und weiterer Mitautor der Studie fügt zudem hinzu:

Sie können die modernen Ökosysteme nicht verstehen, wenn Sie ihre evolutionären Wurzeln ignorieren. Sie müssen in die Vergangenheit blicken, um zu verstehen, wie die Dinge zu dem geworden sind, was sie heute sind.

Indem sie die Komplexität der evolutionären Merkmale hervorhebt, ermutigt diese Studie letztlich die Expert:innen, die langjährigen ökologischen und evolutionistischen Prinzipien in Frage zu stellen - zumindest differenziertere Ansätze zu verfolgen - und andere Faktoren zu erforschen, die die Anpassung der Arten beeinflussen.

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Verwendete Quellen:

X: @NatureComms

Nature Communications: "Global latitudinal gradients and the evolution of body size in dinosaurs and mammals"

Aus dem Französischen übersetzt von GEO