Dinosaurier: Eine 165 Millionen Jahre lange Geschichte, die nie ganz endete

Was genau ist ein Dinosaurier?

Das Wort Dinosaurier wird oft für jedes große urzeitliche Tier verwendet, doch Wissenschaftler gebrauchen es viel genauer. Dinosaurier sind eine Gruppe von Reptilien, die zur Klade Dinosauria gehören. Eine Klade ist eine Gruppe aus einem gemeinsamen Vorfahren und all seinen Nachkommen. Diese Definition hat eine überraschende Folge: Da Vögel von Dinosauriern abstammen, sind auch Vögel Dinosaurier. Paläontologen unterteilen die Gruppe daher in Vogeldinosaurier (die Vögel) und Nicht-Vogeldinosaurier, zu denen jeder Dinosaurier gehört, der kein Vogel war, von Triceratops bis Tyrannosaurus.

Viele berühmte urzeitliche Reptilien sind überhaupt keine Dinosaurier. Die fliegenden Flugsaurier, die im Meer lebenden Ichthyosaurier, Plesiosaurier und Mosasaurier sowie Dimetrodon mit seinem Rückensegel gehören alle zu anderen Gruppen. Dimetrodon ist sogar näher mit den Säugetieren verwandt als mit den Dinosauriern, und er lebte Millionen Jahre bevor der erste Dinosaurier auftauchte.

Die Merkmale, die Dinosaurier auszeichnen

Was einen Dinosaurier zum Dinosaurier macht, steckt vor allem im Skelett. Das wichtigste Merkmal ist die Körperhaltung. Eidechsen und Krokodile halten ihre Beine zumindest teilweise seitlich vom Körper ab, während Dinosaurier ihre Beine gerade unter dem Körper trugen, wie Säulen. Dieser aufrechte Gang machte Gehen und Laufen effizienter und half manchen Dinosauriern, gewaltige Größen zu erreichen. Damit verbunden ist eine ungewöhnliche Hüftpfanne: Bei Dinosauriern ist sie offen, mit einem Loch in der Mitte, statt eine geschlossene Knochenschale zu bilden. Fachleute achten außerdem auf Einzelheiten des Schädels, der Arme und des Sprunggelenks, um zu entscheiden, ob ein Fossil zu den Dinosauria gehört.

Ein Name aus dem viktorianischen Großbritannien

Menschen fanden Dinosaurierknochen lange bevor jemand wusste, was sie waren. Einige Historiker vermuten, dass Fossilfunde in der Antike Sagen von Drachen und Greifen angeregt haben könnten, auch wenn sich das schwer beweisen lässt. Die wissenschaftliche Geschichte beginnt im England des frühen 19. Jahrhunderts. 1824 beschrieb der Geologe William Buckland Megalosaurus, den ersten Nicht-Vogeldinosaurier, der einen wissenschaftlichen Namen erhielt. Ein Jahr später benannte Gideon Mantell Iguanodon, nachdem ihm aufgefallen war, dass dessen Zähne denen eines heutigen Leguans ähnelten, nur viel größer.

1842 erkannte der Anatom Richard Owen, dass diese Tiere Merkmale teilten, die sie von lebenden Reptilien unterschieden, und er prägte den Namen Dinosauria. Er stammt von den griechischen Wörtern deinos, was schrecklich oder furchtbar gewaltig bedeutet, und sauros, was Echse bedeutet. Der Name setzte sich durch, obwohl Dinosaurier keine Echsen sind. Später half Owen bei der Gestaltung lebensgroßer Dinosaurierskulpturen für den Crystal-Palace-Park in London, der in den 1850er-Jahren eröffnet wurde und noch heute besucht werden kann. Nach heutigen Maßstäben wirken sie seltsam: Iguanodon ist als schweres, vierbeiniges Tier mit einem Horn auf der Nase dargestellt. Dieses „Horn“ stellte sich später als stachelartiger Daumen heraus.

Im späten 19. Jahrhundert wurden die Vereinigten Staaten zum Zentrum der Dinosauriersuche. Zwei rivalisierende Paläontologen, Edward Drinker Cope und Othniel Charles Marsh, wetteiferten so erbittert, dass ihre Fehde als Knochenkriege in Erinnerung geblieben ist. Ihre Teams entdeckten im Westen der USA viele berühmte Dinosaurier, darunter Stegosaurus, Triceratops und Diplodocus.

Wann Dinosaurier lebten: das Mesozoikum

Dinosaurier lebten im Mesozoikum, dem Erdmittelalter, das vor etwa 252 Millionen Jahren begann und vor 66 Millionen Jahren endete. Geologen teilen es in drei Perioden ein:

• Trias (vor etwa 252 bis 201 Millionen Jahren): Die ersten Dinosaurier erscheinen.
• Jura (vor etwa 201 bis 145 Millionen Jahren): Riesige langhalsige Sauropoden breiten sich aus, und die ersten Vögel entstehen.
• Kreide (vor etwa 145 bis 66 Millionen Jahren): Blütenpflanzen verbreiten sich, und gegen Ende erscheinen Dinosaurier wie Tyrannosaurus und Triceratops.

Dinosaurier erschienen in der Trias, vor mehr als 230 Millionen Jahren. Einige der ältesten bekannten Vertreter, etwa Eoraptor und Herrerasaurus, stammen aus Gesteinen in Argentinien. Diese frühen Dinosaurier waren meist klein oder mittelgroß, liefen auf zwei Beinen und teilten ihre Welt mit vielen anderen Reptilien, darunter Verwandten der Krokodile, die oft größer und häufiger waren.

Der Wendepunkt kam vor etwa 201,3 Millionen Jahren mit dem Massenaussterben an der Trias-Jura-Grenze, einem der größten Massenaussterben der Erdgeschichte. Viele Konkurrenten der Dinosaurier verschwanden, und Dinosaurier wurden zu den vorherrschenden Landwirbeltieren. Diese Stellung behielten sie durch den gesamten Jura und die gesamte Kreide, eine Herrschaft von weit über 100 Millionen Jahren.

Die Welt, in der sie lebten, veränderte sich ständig. Zu Beginn des Mesozoikums war fast alles Land zu einem einzigen Superkontinent namens Pangaea vereint. Im Laufe von Jahrmillionen zerbrach er, und Dinosaurierpopulationen wurden auf verschiedenen Landmassen getrennt, wo sie sich in unterschiedliche Richtungen entwickelten. Fossilien zeigen, dass Dinosaurier jeden Kontinent erreichten, auch die Antarktis, die damals viel wärmer war als heute.

Eine überraschende Tatsache über die Zeit

Das Zeitalter der Dinosaurier war so lang, dass man es leicht falsch einschätzt. Stegosaurus lebte im Oberjura, vor rund 150 Millionen Jahren, während Tyrannosaurus rex ganz am Ende der Kreide lebte, vor etwa 66 Millionen Jahren. Zwischen Stegosaurus und T. rex lag also mehr Zeit als zwischen T. rex und uns.

Der große Stammbaum der Dinosaurier

1888 teilte der britische Paläontologe Harry Seeley die Dinosaurier anhand der Form ihrer Beckenknochen in zwei große Gruppen ein. Diese Einteilung ist bis heute weit verbreitet, auch wenn einige Forscher vorgeschlagen haben, die Hauptäste neu zu ordnen.

Saurischia: die „Echsenbeckensaurier“

Zu den Saurischia gehören zwei große Linien:

• Theropoden: meist Fleischfresser, die auf zwei Beinen liefen und scharfe Zähne und Krallen besaßen. Sie reichen von kleinen, wendigen Jägern wie Velociraptor bis zu Riesen wie Tyrannosaurus, Giganotosaurus und Spinosaurus. Auch die Vögel gehören zu dieser Gruppe.
• Sauropodomorpha: Pflanzenfresser, zu denen die Sauropoden gehören, die langhalsigen, langschwänzigen Riesen wie Brachiosaurus, Diplodocus und Argentinosaurus.

Ornithischia: die „Vogelbeckensaurier“

Die Ornithischia waren fast alle Pflanzenfresser, und viele hatten vorn im Maul einen Schnabel. Zu ihnen gehören:

• Thyreophora: gepanzerte Dinosaurier wie der mit Platten besetzte Stegosaurus und der panzerartige Ankylosaurus, der am Schwanzende eine knöcherne Keule trug.
• Ornithopoden: eine Gruppe, zu der Iguanodon und die Entenschnabelsaurier (Hadrosaurier) gehören, die Hunderte dicht gepackter Zähne zum Zermahlen von Pflanzen hatten.
• Marginocephalia: die gehörnten Ceratopsier mit Nackenschild, etwa Triceratops, und die Dickkopfsaurier (Pachycephalosaurier) mit kuppelförmigem Schädel.

Diese Namen bergen eine berühmte Pointe. Die Vögel stammen von den „echsenbeckigen“ Saurischia ab, nicht von den „vogelbeckigen“ Ornithischia. Das vogelähnliche Becken der Ornithischia entstand unabhängig davon.

Riesen, Jäger und winzige Dinosaurier

Die größten Dinosaurier waren die Sauropoden, die größten Tiere, die je über das Land liefen. Riesen wie Argentinosaurus und Patagotitan, beide aus Argentinien, erreichten Schätzungen zufolge 30 Meter Länge oder mehr und wogen weit über 50 Tonnen. Da ihre Skelette meist unvollständig sind, handelt es sich um Schätzungen, die von Studie zu Studie schwanken.

Wie konnte ein so großes Tier sein eigenes Gewicht tragen? Ein Teil der Antwort liegt in einem Merkmal, das sie mit Vögeln teilten: Viele ihrer Knochen enthielten Lufträume, die mit einem System von Luftsäcken verbunden waren. Das machte das Skelett leichter, ohne es wesentlich zu schwächen, und half ihnen zugleich, effizient zu atmen. Mit ihren langen Hälsen erreichten sie Pflanzen auf einer großen Fläche, ohne ihre massigen Körper bewegen zu müssen.

Unter den Raubtieren ist Tyrannosaurus rex der berühmteste. Er lebte am Ende der Kreide im Westen Nordamerikas, wurde etwa 12 Meter lang und hatte einen der stärksten Bisse aller bekannten Landtiere. Seine kleinen Arme sind zum Witz geworden, doch sie waren kräftig bemuskelt. Spinosaurus aus Nordafrika war sogar noch länger, und viele Paläontologen glauben, dass er einen großen Teil seiner Zeit mit der Fischjagd in Flüssen verbrachte, wobei noch umstritten ist, wie sehr er im Wasser lebte.

Nicht alle Dinosaurier waren riesig. Viele waren so groß wie ein Huhn oder ein Truthahn. Anders als im Film war Velociraptor etwa so groß wie ein Truthahn, und Fossilien zeigen an seinen Armknochen Höcker, an denen Federn befestigt waren. Der kleinste lebende Dinosaurier ist die Bienenelfe aus Kuba, ein Kolibri, der nur etwa 2 Gramm wiegt.

Federn, Nester und warmes Blut: So lebten Dinosaurier

Gefiederte Dinosaurier

1861 fanden Arbeiter in einem Kalksteinbruch bei Solnhofen in Deutschland Archaeopteryx, ein etwa 150 Millionen Jahre altes Tier mit Federn und Flügeln, aber auch mit Zähnen, bekrallten Fingern und einem langen knöchernen Schwanz. In den 1860er-Jahren wies der Biologe Thomas Henry Huxley auf die starken Ähnlichkeiten zwischen Vögeln und kleinen fleischfressenden Dinosauriern hin. Breite Zustimmung fand die Idee nach 1969, als John Ostrom Deinonychus beschrieb, einen wendigen, vogelähnlichen Räuber. Damit begann die oft so genannte „Dinosaurier-Renaissance“, ein neues Bild der Dinosaurier als aktive, energiegeladene Tiere statt als träge, kaltblütige Sumpfechsen.

Der endgültige Beweis kam aus China. 1996 beschrieben Wissenschaftler Sinosauropteryx, den ersten Nicht-Vogeldinosaurier, bei dem Spuren einer federartigen Körperbedeckung gefunden wurden. Seitdem wurden Federn oder einfache Filamente bei vielen Dinosauriern entdeckt, darunter beim vierflügeligen Microraptor und bei Yutyrannus, einem großen Verwandten von T. rex. Federn dienten wahrscheinlich zuerst der Wärme und dem Imponieren und erst später dem Fliegen. Durch die Untersuchung winziger Pigmentstrukturen, sogenannter Melanosomen, die in fossilen Federn erhalten sind, konnten Forscher sogar die Farben einiger Dinosaurier abschätzen; Sinosauropteryx hatte zum Beispiel offenbar einen rotbraunen, geringelten Schwanz.

Eier und Brutpflege

Alle bekannten Dinosaurier legten Eier. In den 1920er-Jahren fanden Expeditionen unter der Leitung von Roy Chapman Andrews in der Wüste Gobi in der Mongolei einige der ersten Nester, die als Dinosauriernester erkannt wurden. Ein Skelett in der Nähe erhielt den Namen Oviraptor, „Eierdieb“, weil die Wissenschaftler glaubten, das Tier sei beim Eierstehlen gestorben. Jahrzehnte später fand man Fossilien verwandter Tiere, die auf Nestern saßen und ihre Arme über die Eier gebreitet hatten, in derselben Haltung, die Vögel beim Brüten einnehmen. Der vermeintliche Dieb war höchstwahrscheinlich ein Elterntier. In Montana deuten Nistplätze des Entenschnabelsauriers Maiasaura, dessen Name „gute Mutter-Echse“ bedeutet, darauf hin, dass manche Dinosaurier sich nach dem Schlüpfen um ihren Nachwuchs kümmerten.

Waren Dinosaurier warmblütig?

Lange stellte man sich Dinosaurier als wechselwarm wie heutige Eidechsen vor. Heute deuten viele Belege darauf hin, dass zumindest viele von ihnen einen hohen Stoffwechsel hatten, eher wie Vögel und Säugetiere. Wachstumsringe und der Aufbau ihrer Knochen zeigen, dass viele Arten schnell wuchsen. Dinosaurier lebten in Polargebieten mit langen, dunklen Wintern, und viele waren mit wärmenden Federn bedeckt. Wie warmblütig die einzelnen Gruppen waren, wird noch diskutiert, und die Antwort könnte von Gruppe zu Gruppe verschieden sein.

Der Tag, an dem der Himmel einstürzte: das Aussterben am Ende der Kreide

Vor etwa 66 Millionen Jahren endete das Zeitalter der Nicht-Vogeldinosaurier abrupt mit dem Massenaussterben an der Kreide-Paläogen-Grenze. Rund drei Viertel aller Pflanzen- und Tierarten der Erde verschwanden, darunter alle Nicht-Vogeldinosaurier, die Flugsaurier und die großen Meeresreptilien.

1980 schlugen der Physiker Luis Alvarez und sein Sohn, der Geologe Walter Alvarez, gemeinsam mit Kollegen vor, dass ein großer Asteroid die Erde getroffen habe. Ihr Hinweis war eine dünne Tonschicht, die weltweit an der Grenze zwischen Kreidegestein und jüngeren Gesteinen zu finden ist und ungewöhnlich viel Iridium enthält, ein Element, das in der Erdkruste selten, in Asteroiden aber häufiger ist. In den 1990er-Jahren wurde die Einschlagstelle identifiziert: der Chicxulub-Krater, verborgen unter der Halbinsel Yucatán in Mexiko und mehr als 150 Kilometer breit. Der Asteroid hatte Schätzungen zufolge einen Durchmesser von etwa 10 Kilometern.

Der Einschlag schleuderte gewaltige Mengen Staub und Gase in die Atmosphäre, die das Sonnenlicht abschirmten, den Planeten abkühlten und Nahrungsketten zerstörten. Etwa zur selben Zeit setzten auch riesige Vulkanausbrüche in Indien, die den Dekkan-Trapp bildeten, Gase frei. Die meisten Wissenschaftler halten den Asteroiden für die Hauptursache, während weiter darüber diskutiert wird, wie viel die Vulkane zur Krise beitrugen.

Vögel: die Dinosaurier, die überlebten

Eine Dinosaurierlinie überstand die Katastrophe. Kleine, gefiederte Vögel mit Schnabel überlebten, vielleicht dank ihrer geringen Größe und der Fähigkeit, Samen zu fressen. Aus ihnen gingen die mehr als 10.000 heute lebenden Vogelarten hervor, von Pinguinen und Straußen bis zu Adlern und Spatzen. Wenn Sie das nächste Mal eine Taube sehen, betrachten Sie einen lebenden Dinosaurier. Unter den heutigen Tieren sind die Krokodile die nächsten Verwandten der Vögel; sie haben mit den Dinosauriern einen gemeinsamen Vorfahren.

Das Aussterben machte auch den Weg für die Säugetiere frei. Säugetiere hatten weit über 100 Millionen Jahre lang neben den Dinosauriern gelebt, doch die meisten blieben klein. Als die großen Dinosaurier verschwunden waren, entwickelten sich Säugetiere zu vielen neuen Formen, schließlich auch zu Walen, Elefanten und Menschen.

Woher wir es wissen: Fossilien und moderne Paläontologie

Alles, was wir über Nicht-Vogeldinosaurier wissen, stammt aus Fossilien. Am häufigsten sind Knochen und Zähne erhalten, meist wenn ein Tier rasch in Schlamm oder Sand begraben wurde, der später zu Gestein wurde. Wissenschaftler untersuchen auch Spurenfossilien: Fußspuren, die verraten, wie Dinosaurier gingen und ob sie sich in Gruppen bewegten, versteinerten Kot, sogenannte Koprolithen, der zeigt, was sie fraßen, und Gastrolithen, Steine, die manche Pflanzenfresser verschluckten.

Moderne Methoden haben das Fach grundlegend verändert. Mit CT-Scans können Forscher ins Innere von Schädeln blicken und Gehirne und Innenohren untersuchen. Mikroskope machen Wachstumsringe in Knochen sichtbar, die zeigen, wie alt ein Tier bei seinem Tod war. Computermodelle prüfen, wie schnell Dinosaurier laufen oder wie kräftig sie zubeißen konnten. Paläontologen haben mehr als tausend Arten von Nicht-Vogeldinosauriern benannt, und jedes Jahr werden neue beschrieben, viele davon aus Argentinien, China und den Vereinigten Staaten.

Die Wissenschaft korrigiert sich auch selbst. Brontosaurus galt lange nur als anderer Name für Apatosaurus, doch eine Studie von 2015 argumentierte, dass sich beide genug unterscheiden, um getrennte Gattungen zu sein, und der berühmte Name kam wieder in Gebrauch. Jedes neue Fossil kann das Bild verändern, und deshalb bleibt die Dinosaurierforschung eines der lebendigsten Gebiete der Wissenschaft.