Dinos auf den Zahn gefühlt: Was fraßen die Urzeiteidechsen?

Sauropoden waren nach dem Schlüpfen noch recht klein. Ausgewachsen brachten sie das 2500-fache ihres Ursprungsgewichtes auf die Waage. „Da können wir annehmen, dass die Kleinen andere Nahrung zu sich genommen haben und sich auch in anderen Lebensräumen aufhielten als ausgewachsene Tiere. Vielleicht haben sie unter Nahrungsdruck unterschiedliche Nischen besetzt“, vermutet Tschopp. Er gehört zu einer Gruppe international arbeitender Paläontologinnen und Paläontologen, die mit immer neueren Techniken und Methoden Wissen zu den Riesenechsen in Datenbanken zusammentragen sowie analysieren. Denn vieles über das Leben und die Entwicklung der Sauropoden ist immer noch unbekannt, so auch, ob sie Brutpflege betrieben oder nach der Eiablage weiterzogen.

Im Morphologielabor des Leibniz-Institutes zur Analyse des Biodiversitätswandels (LIB) in Hamburg arbeitet Emanuel Tschopp eng mit Thomas Kaiser, Sektionsleiter Mammalogie und Paläoanthropologie im LIB, zusammen. Mithilfe modernster Technologie analysiert er mit seinem Team Oberflächenstrukturen von Zähnen. Über CT- und Oberflächenscans sowie 3D-Modellierung und -Ausdrucke erhalten die Forschenden Aufschlüsse über die Nahrung der Tiere sowie die Art und Weise, wie diese aufgenommen wurde.

Die Analysen per CT-Scan können auch Informationen über das Alter von Zähnen und damit die Geschwindigkeit der Zahnbildung liefern. Manche Sauropoden wechselten offenbar alle zwei Wochen ihre Zähne. Dieser Zahnwechsel verlief je nach Art unterschiedlich schnell – was wiederum Rückschlüsse auf den Verzehr unterschiedlicher Nahrungsmittel liefert. Tschopp erforscht nun, ob es einen Unterschied in der Ernährung junger im Vergleich zu ausgewachsenen Tieren derselben Art gab.

„Die Hamburger Dinos sind deswegen für dieses Projekt so wichtig, weil wir Individuen aus drei verschiedenen Wachstumsstadien und auch deren Schädelmaterial haben“, so Tschopp. „Das gibt es extrem selten.“ Vor eineinhalb Jahren hatte die Stiftung Hagenbeck vier Langhalssaurier der Gruppe Flagellicaudata für Hamburg gesichert. Selten zuvor wurden vier Dinosaurier unterschiedlichen Alters am selben Fundort entdeckt – wie hier in der Morrison Formation in Wyoming, USA.

Inzwischen lagern die fossilen Einzelteile der vier Exemplare an der Universität Hamburg, wo Tschopps Projekt angesiedelt ist. Hier werden sie von ihm inventarisiert und nach verschiedenen Fragestellungen untersucht – seit dem 1. Oktober mit Unterstützung der Humboldt-Stiftung.

Für die paläontologische Forschung ist eine breite Datengrundlage entscheidend. Die von Tschopp initiierte Datenbank mit Informationen aller bekannter Sauropoden der Morrison Formation ist nur eine Quelle für wissenschaftliche Vergleiche. In anderen digitalen Speichern werden auch Funde in aller Welt geborgener Dinosaurierskelette, Zähne, ganzer Zahnreihen oder auch Reste von Kot oder Mageninhalt digital dokumentiert. Über diese Plattformen erfahren die Forschenden auch, ob Jungtiere in anderen Zonen gefunden wurden als ausgewachsene Saurier.

Mit seiner umfassenden Expertise für die Untersuchung von Zahnoberflächen von Säugetieren und fossilen Hominiden unterstützt Thomas Kaiser den Dinoforscher: „Wir nehmen an, dass Sauropoden Pflanzenteile abgerissen und sie unzerkaut geschluckt haben. Der Magen dieser Tiere muss riesig gewesen sein.“ Was allerdings offen bleibt: Wohl gehen Paläontologinnen und Paläontologen davon aus, dass vor 150 Millionen Jahren Koniferen, Farne und Zykadeen die Pflanzenwelt beherrschten. Doch hat sich Flora und Fauna inzwischen so sehr verändert, dass unmittelbare Rückschlüsse auf ein breites Nahrungsangebot schwerfallen.

Als Referenzdaten für seine Untersuchungen zieht Kaiser Zahnstudien zu anderen Reptilien und zu Säugetieren heran: „Das ist möglich, weil es sich beim Abbeissen und Kauen um einfache Reibvorgänge handelt. Wir nehmen an, dass der biomechanische Prozess des Fressens, der die Abtragung der Zahnoberfläche verursacht, ähnlich war.“

Sowohl über farbige Modelle der Zahnoberflächen, die per 3D-Scans gefertigt wurden, als auch über Silikonabdrucke kann Kaiser die sogenannten Abrasionsspuren (Abnutzungsspuren auf den Zähnen) sichtbar machen und über die Textur die Krafteinwirkung der Zähne darstellen. 3D-Ausdrucke einzelner Zähne, des Kiefers oder eines ganzen Dinosaurierschädels können weitere Analysen liefern oder als Anschauungsmaterial dienen.

„Wir haben gerade begonnen, die Zähne der Hamburger Sauropoden abzuformen und zu untersuchen“, erklärt Emanuel Tschopp. „Wir sind gespannt, welche Erkenntnisse wir in den nächsten zwei Jahren über ihre Ernährung und ihr Lebensumfeld sammeln können.“