Wissenschaft Was die Dinosaurier-Forschung so schwierig macht

Vor etwa 65 Millionen Jahren sind die Dinosaurier ausgestorben. Noch heute sind die Menschen fasziniert von den Giganten der Urzeit. (Im Bild: Das Skelett eines jungen T. rex im Verlagsgebäude der SZ)

(Foto: Daniel Hofer)

Wissenschaftler finden immer wieder Neues über die Giganten der Urzeit heraus. Bei einigen entscheidenden Fragen tappen sie aber im Dunklen.

Von Johanna Pfund

Der Nordwesten Montanas ist ein wunderbarer Ort für Menschen, die die Weite lieben. Es ist baumloses, trockenes Land, durchzogen von Geländeabbrüchen und Flussbetten. Im Hintergrund türmt sich die Hauptkette der Rocky Mountains auf. Diese Landschaft mit ihrer herben Ästhetik ist wunderbares Gelände für Paläontologen. In dieser Region, in der sogenannten Two Medicine Formation findet man Dinosaurierknochen, auch Nester mit Eiern.

Vermutlich sind die Dinosaurier hier in ihrem ursprünglichen Habitat konserviert, sagt David Varricchio vom Department of Earth Sciences an der Montana State University in Bozeman. Anders verhält es sich beim Solnhofener Plattenkalk, erläutert der Wissenschaftler: Die Fossilien, die man im Altmühltal in Deutschland findet, wurden wohl in die heutigen Fundstätten gespült. Dafür aber sind sie wunderschön und gut erhalten. Dank solcher Funde weiß die Wissenschaft vieles über die Dinosaurier, aber längst nicht alles.

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Er ist über 66 Millionen Jahre alt, sein Skelett ist eines der am besten erhaltenen und er ist der einzige bislang gefundene T. rex im Teenager-Alter. Das Dinosaurier Museum Altmühltal und die Süddeutsche Zeitung zeigen ihn jetzt erstmals in München. Weitere Informationen zur Dinosaurier-Ausstellung.

Über die Zeit der Dinosaurier, das Mesozoikum, ist einiges bekannt. Diese Epoche begann vor etwa 252 Millionen Jahren und endete vor ungefähr 66 Millionen Jahren. Das Klima war relativ gleichmäßig tropisch. Der Superkontinent Pangäa zerfiel im Laufe dieser Zeit vermutlich erst in zwei, dann in mehrere Kontinente. Überreste von Dinosauriern könnte man also überall auf der Welt finden, doch die Fundstellen sind oft von Vegetation überwuchert.

"Wo man was findet, das hängt davon ab, ob die Schichten, in denen die Fossilien lagern, zugänglich sind", erläutert Varricchio. Waldlose Gegenden, Flussbetten oder ins Gelände gefräste Straßentrassen bieten die Möglichkeit, Spuren von Dinosauriern zu finden. Der im Verlagsgebäude der Süddeutschen Zeitung ausgestellte Tyrannosaurus rex stammt aus dem Mittleren Westen der USA, aus South Dakota, einem weitgehend baumlosen Landstrich, und wie Montana, Wyoming oder das Altmühltal eine bekannte Fundstätte.

Auch die Mongolei mit ihren grasbewachsenen Steppen birgt einen großen Fossilienschatz. Roy Chapman Andrews, später Leiter des American Museum of Natural History und angeblich Vorbild für den abenteuerlustigen Filmhelden Indiana Jones, entdeckte hier bei einer Expedition 1923 zum ersten Mal Dinosaurier-Eier, die allerdings erst 1995 dem Oviraptor aus der Gruppe der Theropoden - die sich zweibeinig fortbewegten und meist Fleischfresser waren - zugeordnet wurden. Die Mongolei erfreute sich in den vergangenen Jahrzehnten dementsprechend großer Beliebtheit bei Wissenschaftlern wie auch privaten Fossiliensammlern. "Schwarzhandel und Schmuggel blühten", erzählt Thomas Carr vom Carthage College in Wisconsin und Experte für den Tyrannosaurus rex.

Nicolas Cage musste seinen Saurier-Schädel zurückgeben

Die Mongolei hat mittlerweile reagiert und versucht nun, Fossilien zurückzufordern, die auf illegalem Weg das Land verlassen haben. Getroffen hat dies etwa den Schauspieler Nicolas Cage, der vor einigen Jahren den Schädel eines Tyrannosaurus bataar zurückgeben musste, der in der Mongolei ausgegraben worden war. In den USA hingegen können private Landeigentümer frei über die Fossilien verfügen, nur die auf öffentlichem Land gefundenen Stücke gehören dem Staat. In Deutschland ist dies je nach Bundesland unterschiedlich geregelt.

Carr würde am liebsten alle Exemplare in öffentlichen Institutionen sehen, um jedem Wissenschaftler jederzeit Zugang zu den Exponaten zu ermöglichen - das sei unerlässlich, um Hypothesen auch immer wieder zu überprüfen. Privatbesitz von Fossilien hält er für unethisch - denn damit sei ungewiss, wie lange das Stück der Forschung zugänglich sei. Und die Forschung hat noch viel zu erledigen, gerade beim T. rex, von dem weltweit nur 50 Stück bekannt sind. "Jedes Exemplar ist wichtig", betont Carr. "Von einem einzigen T. rex habe ich 11 000 Daten gesammelt." Jeder weitere Knochen könne noch mehr Information liefern, etwa um zu verstehen, wie ein T. rex aufwuchs, sagt der Wissenschaftler, der sich auf jugendliche Exemplare spezialisiert hat.

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Anhand der Knochen kann man immerhin schon feststellen, ob es sich um ein junges oder ein älteres Exemplar handelt.

Ein Problem ist aber nach wie vor die Unterscheidung in männliche und weibliche Tiere. Mary Schweitzer von der University of North Carolina, hat 2016 in Nature eine Möglichkeit beschrieben, das Geschlecht zu bestimmen. Im Oberschenkelknochen eines T. rex fand sie mithilfe chemischer Analysen das "Medullary Bone", Gewebe, das manche weiblichen Vögel am inneren Rand des Knochens zur Zeit der Reproduktion bilden - je nach Legezyklus ein- bis zweimal pro Jahr und dann auch nur für etwa zwei Wochen. Die Forscherin verglich das Medullary Bone des T. rex mit dem eines Straußes und eines Huhns. Um Verwechslungen auszuschließen, überprüfte sie überdies verschiedene Gewebearten des T. rex. Bei Vögeln hängt die Bildung dieses Gewebes vom Östrogen ab; Schweitzer folgert daraus, dass der von ihr untersuchte T. rex-Knochen von einem weiblichen Exemplar stammt. Der Nachteil der These liegt auf der Hand: Nur wenn das Weibchen reproduktionsfähig war, und das war nur kurze Zeit im Jahr, wenn man von Vogelarten auf den T. rex schließt, lässt sich dieses Gewebe nachweisen. Schweitzer ist sich der Problematik durchaus bewusst. "Wie immer in der Wissenschaft ist das nicht bewiesen", erklärt sie. Es könnten natürlich immer andere Daten auftauchen, welche die These widerlegten.

Wie Forscher versuchen, das Geschlecht eines Dinos zu bestimmen

In der Tat bleibt es schwierig, das Geschlecht bei Dinosauriern zu bestimmen. Forscher haben im Südosten Chinas einen Oviraptor gefunden, der ein Ei in sich trug, erzählt Varricchio. Der Oviraptor hat die Größe eines Emu und ist wesentlich enger mit den Vögeln verwandt als T. rex. Medullary Bone wies der Oviraptor nicht auf. "Vielleicht müssen wir neu über die Frage nachdenken", meint er.

Vielleicht gab es Medullary Bone bei manchen Sauriern, bei anderen eben nicht. Andere Forscher versuchten, mithilfe des Körperbaus das Geschlecht zu identifizieren. Waren die Weibchen größer, die Männchen zierlicher? Beim T. rex könne man das nicht sagen, die Skelette der Tiere unterscheiden sich nicht, sagt Thomas Carr, der derzeit an einer Studie mit 40 Proben arbeitet. Aber: "Es könnte durchaus sein, dass sich die Saurier in Farbgebung oder beim Gefieder unterschieden haben. Das aber werden wir wohl nie wissen." Es gibt aber Hinweise darauf, dass die Männchen bei manchen Arten der Theropoden die Brutpflege übernahmen - wie manche Vögel. Varricchio hat in der Two Medicine Formation einen Troodon gefunden, der auf einem ungewöhnlich großen Gelege mit 24 Eiern saß - das sind dreimal mehr als bei vergleichbaren Reptilien oder Vögeln. Daraus könne man schließen, sagt er, dass die Weibchen sich aufs Eierlegen konzentrierten, während sich die Männchen ums Brüten kümmerten.

Beim T. rex tappt die Wissenschaft in diesem Punkt im Dunkeln. "Wir haben keine Eier des T. rex, keine Embryos. Da gibt es eine große Lücke", sagt Varricchio. Die Dinosaurier geben auch Millionen Jahre nach ihrem Aussterben nicht alles von sich preis. Es bleibt viel zu forschen.

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