Die größten Dinosaurier der Welt sind vier Stockwerke hoch. Wie sind sie zu solchen Giganten herangewachsen?

Obwohl es seit mehr als 400 Millionen Jahren Leben an Land gibt, gab es abgesehen von den großen Sauropodendinosauriern keine anderen Tiere, die länger als 20 Meter waren. Warum also wurden Sauropoden so groß? Wie viel essen sie am Tag? Wie stützen sie einen so großen Körper und wie arbeiten die verschiedenen Organe in ihrem Körper zusammen?

Wie groß ist der größte Dinosaurier

Derzeit gibt es viele Konkurrenten um diesen Thron, darunter Barosaurus, Supersaurus, Patagoniasaurus, Diplodocus usw. Aber heute ist unter Paläontologen allgemein anerkannt, dass der Argentinosaurus der größte Dinosaurier ist. Seine Länge beträgt 38 Meter, was der Länge von drei hintereinander geschalteten Bussen entspricht, und seine Höhe beträgt 10 Meter, was fast der Höhe eines vierstöckigen Gebäudes entspricht. Auch das Gewicht dieses „Riesen“ ist ziemlich erstaunlich: Es wird auf 60 bis 90 Tonnen geschätzt, was mehr ist als das Gesamtgewicht von zehn Elefanten. Der riesige Ruyangsaurus wurde in Henan, meinem Land, entdeckt. Einige Experten spekulieren, dass seine Körperlänge nach der Wiederherstellung seiner Knochen 38,1 Meter erreichen könnte, was ihn zu einem starken Anwärter auf den Titel des größten Drachen der Welt macht.

Das größte Landsäugetier, das jemals in der Geschichte vorkam, das Paraceratherium, war mehr als 8 Meter lang und wog 22 Tonnen, also weniger als ein Drittel der Größe des Argentinosaurus. Mit seiner Körpergröße war er nur ein kleiner Verfolger des Argentinosaurus.

Manche Menschen glauben, dass der Sauerstoffgehalt im Mesozoikum, als die Dinosaurier lebten, viel höher war als heute, das Klima warm, die Vegetation üppig und Nahrung überall vorhanden war, sodass die Sauropoden-Dinosaurier so groß werden konnten. Ist das wirklich der Fall? Nach neuesten Erkenntnissen betrug der durchschnittliche Sauerstoffgehalt der Luft in der Jura- und Kreidezeit weniger als 21 Prozent des heutigen Wertes. Der Energiewert von Farnen, die das Hauptnahrungsmittel der Sauropoden waren, unterscheidet sich nicht wesentlich von dem heutiger Kräuter. Während des Känozoikums, einer Ära, in der die Säugetiere florierten, gab es auch Perioden mit warmem Klima und üppiger Vegetation, es entstanden jedoch keine Arten, die den Sauropoden-Dinosauriern ihre größenmäßig dominierende Stellung streitig machen konnten. Daher sind die Sauerstoffmenge in der Atmosphäre und das Nahrungsangebot möglicherweise nicht die Hauptgründe für das Wachstum der Dinosaurier.

Dann müssen wir unser Denken ändern und beim Forschungsobjekt selbst nach Antworten suchen. Glücklicherweise interessiert dieses Thema nicht nur uns Normalbürger, sondern erregt auch die Aufmerksamkeit von Dinosaurierexperten. Professor Martin Sander, ein berühmter deutscher Paläontologe, startete ein elfjähriges Forschungsprojekt zum Gigantismus der Dinosaurier und beantwortete die Frage, warum Sauropoden-Dinosaurier zu Riesen werden konnten, aus folgenden Gesichtspunkten.

Worauf haben Sie sich verlassen, um so groß zu werden?

Die größte Sorge bereitet allen, wie die Sauropoden-Dinosaurier ihre riesigen Körper trugen, die so schwer wie ein Berg waren.

Zunächst einmal sind die Sohlen der Sauropoden-Dinosaurier sehr breit. Beim Gehen können sie ihr enormes Körpergewicht auf alle vier Fußsohlen verteilen, wodurch der Druck auf den Boden verringert wird und sie nicht stecken bleiben.

Zweitens waren die Knochenwände der Sauropoden zwar riesig, aber dünn und wiesen viele Hohlräume auf, was das Gewicht der Knochen erheblich reduzierte. Die überwiegende Mehrheit der Sauropoden besaß Luftsäcke ähnlich denen der Vögel, die die Wirbelsäule umgaben und sogar die Lücken zwischen den Gliedmaßenknochen ausfüllten, wodurch der Druck auf den gesamten Körper verringert wurde. In gewissem Sinne waren die großen Sauropodendinosaurier kein massiver Berg aus Fleisch, sondern hohl und aufblasbar.

Die Studie ergab, dass die Zähne der Sauropoden nur auf einer Seite abgenutzt waren. Dies lässt darauf schließen, dass sie die Nahrung direkt nach dem Schälen von der Pflanze verschluckten, ohne sie überhaupt zu kauen. Durch diese Art des Essens lässt sich die Kauzeit verkürzen, das Essen kann schnell und kontinuierlich erfolgen und die pro Zeiteinheit verzehrte Nahrungsmenge kann erheblich gesteigert werden.

Das restaurierte Bild des Argentinosaurus, das Bild stammt von Tuchong.com

Heutige Pflanzenfresser wie Rinder und Pferde verfügen über gut entwickelte Kaufähigkeiten, die zwar die Effizienz der Nahrungsverwertung verbessern, jedoch die Effizienz der Nahrungsaufnahme und damit auch das weitere Wachstum der Körpergröße einschränken.

Ein weiterer Vorteil der Sauropoden bei der Nahrungsaufnahme ist ihr Hals, der bis zur Hälfte ihrer Körperlänge beträgt. Sie fungieren als extralange Jagdstange und können mit nur einem Schwung über eine große Pflanzenfläche fegen. Dadurch können sie bei nur kurzen Bewegungsstrecken ein großes Gebiet abdecken und so bei längeren Fütterungszeiten Energie sparen.

Mithilfe dieser beiden Waffen kann ein erwachsener Argentinosaurus täglich über 500 Kilogramm Pflanzen fressen und ist damit ein Pflanzenstaubsauger des Mesozoikums.

Paläontologen haben Gastrolithen in Fossilien von Sauropodendinosauriern entdeckt und spekuliert, dass diese möglicherweise Gastrolithen verwendet haben, um Nahrung vor der Verdauung durch die Peristaltik ihres Magens zu Pulver zu zermahlen. Genau wie Hühner, Enten und andere Tiere heute fressen sie kleine Steine, um die Verdauung zu unterstützen.

Noch wichtiger ist jedoch, dass die Sauropoden riesige Mägen hatten, weil sie über einen verlängerten Magen-Darm-Trakt verfügten, der ihnen half, große Mengen Pflanzen über einen langen Zeitraum zu speichern und zu verdauen. In diesem Darm befinden sich einige Bakterien, die Pflanzen zersetzen können. Sie bilden eine spezielle Struktur, die einem „Gärtank“ ähnelt und bei der Verdauung großer Mengen Pflanzen hilft. Allerdings verwandelten die bei der Zersetzung großer Pflanzenmengen entstehenden Gase auch die Sauropoden in wandelnde Methantanks, weshalb Paläontologen scherzten: „Wenn Sie ins Mesozoikum zurückreisen, achten Sie darauf, nicht hinter Sauropoden zu laufen, denn diese Dinosaurier furzen bestimmt häufig.“

Sauropoden-Dinosaurier verfügen über ein einzigartiges Luftansaugsystem. Ihre riesigen Körper verbrauchen ständig viel Sauerstoff, daher benötigen sie ein effizientes Atmungssystem. Das Atmungssystem der Sauropodendinosaurier verfügt neben starken Lungen auch über die bereits erwähnten Luftsäcke, die wie bei Vögeln über den ganzen Körper verteilt sind. Diese Lungenbläschen sind mit der Lunge verbunden und in zwei Teile unterteilt, einen vorderen und einen hinteren. Egal ob beim Ein- oder Ausatmen, es strömt immer frische Luft in die Lunge, was die Effizienz des Gasaustauschs deutlich verbessert und die Sauerstoffaufnahme erhöht. Daher konnten sich die Sauropoden im Mesozoikum, als der Sauerstoffgehalt noch niedriger war als heute, darauf verlassen, dass sie mehr Sauerstoff zur Deckung ihres Überlebensbedarfs erhielten.

Sauropodendinosaurier konnten sich außerdem auf ihre Luftsackstruktur verlassen, um den Luftstrom zur Wärmeableitung zu beschleunigen und so Funktionsstörungen oder sogar den Tod durch zu hohe Körpertemperatur zu verhindern.

Der riesige Körper der Sauropoden erfordert ein starkes Herz, um den Körper mit Blut zu versorgen. Sein Herz mit vier Kammern ist nicht nur stark und leistungsstark, sondern hat im Laufe der Evolution auch strukturelle Verbesserungen erfahren, wie beispielsweise eine Verdickung der Blutgefäßwände und eine Stärkung der Muskelvenenpumpen, wodurch die Blutzirkulation im gesamten riesigen Körper sichergestellt wird.

Effiziente Wachstums- und Reproduktionsstrategien

Obwohl Sauropodendinosaurier eine enorme Größe aufwiesen, waren sie bei ihrer Geburt sehr klein: weniger als einen Meter lang und nur fünf Kilogramm schwer. Um schneller zu wachsen, verfügten junge Sauropoden über eine sehr hohe Grundumsatzrate und erreichten eine erstaunliche Wachstumsrate von 1 Tonne pro Jahr.

Wenn Sauropoden das Erwachsenenalter erreichen, ändert sich ihre Grundumsatzrate von hoch auf niedrig und sie gelangen in einen Zustand mit geringem Energieverbrauch. Erwachsene Sauropoden wachsen jedoch bis zu ihrem Tod langsam weiter. Je älter sie also sind, desto größer sind sie! Säugetiere hören nach dem Erwachsenenalter grundsätzlich auf zu wachsen und ihre Körpergröße ändert sich mit dem Alter nicht.

Sauropodendinosaurier bauten keine Nester und zogen keine Nachkommen auf. Stattdessen legten sie wie Schildkröten mehrere Eier gleichzeitig und verließen sich auf die Anzahl, sodass ihre Zuchtkosten geringer waren. Dadurch wird auch der Energieverbrauch gesenkt, sodass Sie sich auf das Wachsen und Wachsen konzentrieren können.

Natürlich sind die Gründe, warum Sauropodendinosaurier so groß werden konnten, nicht nur die oben genannten. Viele Gründe sind sowohl treibende Kraft hinter der Vergrößerung der Dinosaurier als auch deren Einschränkung zugleich. Wenn die Sauropoden-Dinosaurier diese Grenzen durchbrechen, werden sie Schritt für Schritt an die Spitze der größten Landtiere vordringen und sich schließlich die Krone des Königs des Landes sichern!

Dieser Artikel ist eine vom Science Popularization China Starry Sky Project unterstützte Arbeit

Autor: Liu Sen

Rezensent: Wang Yuan (Direktor des Paläozoologischen Museums)

Produziert von: Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Hersteller: China Science and Technology Press Co., Ltd., Beijing Zhongke Xinghe Culture Media Co., Ltd.