Dinosaurier

Ob Dinosaurier wie Vögel und Säugetiere homoiotherm (gleichwarm) waren, ist nicht endgültig geklärt. Es gibt jedoch Theorien, die diese Frage bejahen und die u. a. im Zusammenhang mit der Diskussion über die Ursache des Aussterbens der Saurier aufgestellt wurden. Diese Theorien führen folgende Anzeichen für die Homoiothermie der Dinosaurier an: Dinosaurier wuchsen sehr schnell, was sich aus der Feinstruktur ihrer Knochen ableiten lässt. Sie konnten nicht ausgestreckt liegen wie die meisten der heute lebenden Reptilien, und ihre normalerweise aufrechte Haltung hatte dadurch einen ständigen Verbrauch von Stoffwechselenergie zur Folge. Ihre Fußabdrücke und ihre langen Gliedmaßen weisen außerdem darauf hin, dass sie schnell laufen konnten.

Wahrscheinlich kann man jedoch mit einem einzigen Mechanismus nicht alle Dinosaurier beschreiben. Auch verschiedene Säugetiere wie Fledermäuse, Katzen, Elefanten und Wale regulieren ihre Körpertemperatur auf jeweils unterschiedliche Art und Weise; die Regulierungsmechanismen für die Körpertemperatur waren bei Dinosauriern wahrscheinlich ebenso vielfältig. Insgesamt geht man heute für die meisten Dinosaurier von einer modifizierten Homoiothermie aus, bei der die Temperatur nicht ständig gleich blieb. Nur für einige Arten wird eine echte Homoiothermie mit konstanter Körpertemperatur angenommen. Die These einer gleich bleibenden Körpertemperatur bei manchen Dinosauriern wird u. a. dadurch gestützt, dass kreidezeitliche Dinosaurier in Nordalaska bei mittleren Jahrestemperaturen von 2 bis 13 °C lebten, aber offenbar keine (wechselwarmen) Echsen und Krokodile.

In neuerer Zeit musste das Bild, das sich die Forschung früher von den Dinosauriern machte, in einigen Punkten revidiert werden. So gelten sie nicht mehr als plumpe und träge, sondern vielmehr als recht bewegliche Tiere mit einem differenzierten Verhalten. Insbesondere Brut- und Sozialbiologie der Dinosaurier stehen dank zahlreicher Funde von fossilen Eiern, Fußspuren oder Knochenhaufen im Mittelpunkt des Interesses. Versteinerter Saurierkot gibt genauere Hinweise darauf, wovon diese Reptilien sich ernährten. Die Erforschung der Dinosaurier wendet sich allmählich von der Frage ab, wie diese Tiere ausgestorben sind, und konzentriert sich dafür auf die Frage, wie sie es geschafft haben, 150 Millionen Jahre die beherrschende Tiergruppe zu bleiben.

Über das Aussterben der Dinosaurier gibt es mehrere Theorien. Bis Ende der siebziger Jahre des 20. Jahrhunderts nahm man an, dass die Dinosaurier während der oberen Kreidezeit nach und nach ausstarben. 1980 wurde an der Grenze der Sedimentschichten zwischen Kreide und Tertiär, die etwa 65 Millionen Jahre alt ist, ein Horizont mit einer Iridiumanomalie (einem deutlich erhöhten Anteil dieses relativ seltenen Elements im Gestein) entdeckt, die auf den Einschlag eines großen Himmelskörpers hinwies. Der amerikanische Physiker Luis Walter Alvarez und sein Sohn Walter stellten daraufhin die Hypothese auf, dass dies für die Dinosaurier fatal gewesen sein könnte. Später wurde auch der riesige Einschlagskrater eines etwa zehn Kilometer großen Meteoriten gefunden, der Chicxulub-Krater im Golf von Mexiko. Zudem wurden erhöhte Anteile des Helium-3-Isotops im Sediment der so genannten K/T-Grenze (Kreide-Tertiär) festgestellt, was auf den Einschlag eines Asteroiden zurückgeführt wurde. Dinosaurierfossilien wurden zwar auch oberhalb jenes Horizonts gefunden, man sieht diese jedoch als natürliche Artefakte an, d. h., das etwas geringere Alter der Fossilien hängt wahrscheinlich mit einer verzögerten Einbettung ins Sediment zusammen und nicht damit, dass tatsächlich noch Dinosaurier zu Beginn des Tertiärs lebten.

Auf alldem basieren Annahmen, dass ein derartiger Einschlag und die darauf folgende Anreicherung der Atmosphäre mit Staub und giftigen schwefel- und säurehaltigen Aerosolen, wie man sie in kleinerem Maßstab von Vulkanausbrüchen kennt, gravierende Klimaveränderungen ausgelöst und damit das Aussterben relativ rasch verursacht haben könnten. Wahrscheinlich folgten unmittelbar Flächenbrände – worauf Kohleschichten oberhalb des iridiumreichen Gesteins hinweisen –, dann vermutlich eine markante Abkühlung und eine Einschränkung der pflanzlichen Photosynthese, da die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche durch die staub- und rußhaltige Atmosphäre weitgehend blockiert worden sein dürfte. Solche Ereignisse sind in der Erdgeschichte häufig und hatten oft erhebliche Folgen für die Umwelt. Auch wurde die Hypothese aufgestellt, saurer Regen als Folge des Meteoriteneinschlags habe die kalkhaltigen Schalen der Dinosauriereier dünner werden lassen; dies wird durch den hohen Strontiumanteil untersuchter Sauriereischalen belegt.

Als alleinige Erklärung für das Aussterben der Dinosaurier ist die Meteoritentheorie allerdings umstritten: Andere Tiergruppen wie Krokodile, Schildkröten, Fische, Vögel und Amphibien, die unter einer solchen Katastrophe ebenso gelitten haben müssten, überlebten mit geringen Verlusten. Ferner ist bis heute unklar, ob sich das Aussterben wirklich schlagartig vollzog oder über einen Zeitraum von bis zu sieben Millionen Jahren erstreckte, wie manche Wissenschaftler annehmen. Für einen allgemeinen Rückgang der Dinosaurierarten schon vor dem Ende der Kreidezeit gibt es jedoch keinen eindeutigen Beleg (Geology, 2004). Auf jeden Fall dürften Veränderungen in den Lebensbedingungen auf der Erde die Dinosaurier stärker als kleinere oder wasserlebende Tiere betroffen haben, da viele von ihnen hinsichtlich ihres Körperbaus und Stoffwechsels ohnehin an der Grenze des physiologisch Möglichen angelangt waren.

Zwar dürfte ein heftiger Meteoriteneinschlag eine Rolle beim Aussterben der Dinosaurier gespielt haben, doch werden als weitere Ursachen eine generelle (zyklisch auftretende) Häufung bei Einschlägen von Himmelskörpern, ein Absinken des Meeresspiegels und Veränderungen in der Verteilung von Land und Meer, Gebirgsbildungsvorgänge, verstärkter Vulkanismus sowie Schwankungen des Erdmagnetfeldes gesehen. Wahrscheinlich hatte das Zusammenwirken verschiedener Faktoren den Effekt einer globalen Klimakatastrophe. Die Annahme, das Aussterben der Dinosaurier habe im Tertiär die rasche Ausbreitung der Säugetiere ermöglicht, gilt heute als fragwürdig, weil zwischen dem Ende der Dinosaurier und der adaptiven Radiation der Säugetiere 10 bis 15 Millionen Jahre vergingen (Nature, 2007).