Der Super Time and Space Detective lädt Sie ein, den Fall zu lösen und gemeinsam das Dinosaurier-"Geheimnis" zu lüften

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Sun Jiafeng

Hersteller: China Science Expo

Die Dinosaurier, die einst die Erde beherrschten, standen schon immer im Mittelpunkt der Neugier der Menschen, doch sie sind seit 66 Millionen Jahren ausgestorben und es ist nicht einfach, etwas über sie zu erfahren. Allerdings sind Geologen wie Detektive. Sie werden das Geheimnis jedes Dinosaurierfossils lüften und das „Geheimnis“ lösen.

Mithilfe fossiler Dinosaurierknochen können Morphologie, Ernährung, Fortpflanzungsmethoden usw. von Dinosauriern direkt untersucht werden. Allerdings lassen sich aus Dinosaurierknochenfossilien nur schwer Informationen darüber gewinnen, wo Dinosaurier lebten, wie ihre Lebensumgebung aussah, ob sie in Gruppen oder allein lebten usw.

Derzeit sind nicht die Skelettfossilien der Dinosaurier die wichtigsten Beweise, sondern einige Dinge, die die meisten Menschen für unbedeutend halten – wie etwa die Gesteinsschichten, in denen Dinosaurierfossilien gefunden wurden, Fossilien von Dinosauriereiern, Kotfossilien und Fußabdruckfossilien.

Fossile Dinosaurierknochen stehen im Mittelpunkt aller Museen. Sie können uns helfen, den Körperbau von Dinosauriern direkt zu verstehen, aber sie sind nicht alles. Um den Lebensraum der Dinosaurier wiederherzustellen, werden weitere Materialien benötigt.

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Wo sind die Fußabdrücke der Dinosaurier?

Um den obigen Inhalt zu erkunden, müssen wir an einen Ort gehen – Zhucheng, Shandong. Zhucheng, Shandong ist eine berühmte Fundstätte für Dinosaurierfossilien in China. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler hier eine große Zahl von Dinosaurierfossilien entdeckt, darunter Hadrosaurier, große gehörnte Dinosaurier – Zhucheng Sinoceratops (der erste Fund außerhalb Nordamerikas), Ankylosaurier, Coelurosaurier und einen der größten Tyrannosaurier Asiens – den riesigen Zhucheng Tyrannosaurus. Zusätzlich zu diesen Dinosaurierfossilien wurden in Zhucheng auch großflächige Dinosaurier-Fußabdruckfossilien entdeckt.

Zhucheng ist ein wichtiges Gebiet in China, in dem Dinosaurierfossilien gefördert werden. Das Bild zeigt die Dinosaurierfossilien in der Dinosaur Fossil Gallery im Dinosaur Stream.

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Diese Fußabdruckfossilien sind hauptsächlich in drei Gebieten erhalten: Zhangzhuhe-Bucht, Tangdi-Gezhuang-Gebiet und dem südlichen Huanglonggou-Gebiet. Fußabdruckfossilien bewahren die wunderbaren Momente des Alltagslebens der Dinosaurier und geben Aufschluss über Art, Größe, Anzahl, Laufrichtung und -geschwindigkeit sowie den Lebensraum der Dinosaurier, während Dinosaurierknochenfossilien die Bestattungsumgebung nach ihrem Tod widerspiegeln.

Unter ihnen sind die Dinosaurier-Fußabdruckfossilien in Huanglonggou die größten und berühmtesten der Welt. Es befindet sich in der Gemeinde Dashan, Stadt Huanghua, im Süden von Zhucheng. Hier wurde eine Fläche von etwa 5.000 Quadratmetern erforscht und mehr als 11.000 Fußabdrücke verschiedener Arten von Theropoden- und Sauropodendinosauriern entdeckt. Sie lebten in der Mitte der Unterkreidezeit vor mehr als 100 Millionen Jahren und werden von Experten als seltenes geologisches Wunder der Welt anerkannt.

Das dicht besiedelte Gebiet mit Dinosaurierspuren liegt hier an einem 50° steilen Hang. Der gesamte Hang besteht aus harten Gesteinsschichten. Auf einer Fläche von fast 5.000 Quadratmetern sind mehr als 11.000 Dinosaurier-Fußabdrücke unterschiedlicher Formen, Größen und Tiefen dicht auf derselben Gesteinsschicht angeordnet. Sie bestehen aus gelbgrünem Feinsandstein und sind von Schlammrissen und Wellen begleitet.

Unter Schlammrissen versteht man Spuren von nassem Schlamm am Ufer, der in der Trockenzeit durch Sonneneinstrahlung austrocknet und Risse bekommt. Sie werden in den Felsen konserviert. Dasselbe gilt für Wellenspuren. Der Schlamm und Sand auf dem Grund von Flüssen, Seen, dem Meeresboden und an der Küste hinterlassen aufgrund der Wasserschwankungen Wellenspuren und bleiben auch in den Felsen erhalten.

Das Gesamtbild der Dinosaurier-Fußabdruckfossilien in Huanglonggou

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Diese Fußabdrücke sind äußerst gut erhalten. Zehen, Sohlen und Fersen jedes Dinosaurierfossils sind deutlich sichtbar und so natürlich und lebensecht wie die Fußabdrücke, die Menschen auf weichem Boden hinterlassen.

Die Dinosaurier-Fußabdrücke stammen von vielen Dinosaurierarten, darunter große Theropoden, mittelgroße Theropoden, kleine Theropoden (ähnlich dem Scaphodon), Sauropoden usw., wobei die kleinen Theropoden die wichtigsten sind. Zwischen diesen fossilen Fußabdrücken von Dinosauriern sind gelegentlich auch Schwimmspuren von Schildkröten zu sehen.

Huanglonggou-Fußabdruckfossilien (die große runde Grube ist ein Sauropoden-Fußabdruck und die ausgekleidete Grube ist ein kleiner Theropoden-Fußabdruck)

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Die Fossilienfundstätten der Dinosaurier-Fußabdrücke Tangdi Gezhuang und Zhangzhuhewan liegen beide im Norden der Stadt Zhucheng, sind etwa 100 Millionen Jahre alt und einen Kilometer voneinander entfernt.

Die Fundstätte der Dinosaurier-Fußabdrücke in Tangdi Gozhuang ist relativ klein und die wissenschaftlich bedeutsamen Funde befinden sich alle auf derselben Gesteinsschicht. Hier entdeckten Wissenschaftler einen Dinosaurier-Drehfußabdruck, der aus 28 Fußabdrücken von Sauropoden besteht. Die durchschnittliche Länge der Hinterfüße beträgt etwa 30 cm und die gesamte Spur ist halbkreisförmig verteilt, wodurch der gesamte Drehvorgang des Dinosauriers erhalten bleibt. Dies ist die erste 180°-Wende eines Dinosauriers, die jemals auf der Welt entdeckt wurde.

Diese Fußabdrücke konzentrieren sich auf derselben Schicht mit einer Neigung von etwa 45°. Sie befinden sich in purpurrotem Feinsandstein und werden von Schlammrissen, Schrägschichtungen und Regenspuren begleitet.

Tangdi Gezhuang Dinosaurier-Fußabdruckfossilien

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Die Fundstätte der Dinosaurier-Fußabdrücke von Zhangzhuhewan befindet sich am Ostufer des Flusses Donghe im Dorf Zhangzhuhewan in der Stadt Shiqiaozi. Es besteht aus 4 Sauropoden und 1 urzeitlichen Vogelfußabdruck. Unter ihnen ist der uralte Vogelfußabdruck besonders wertvoll. Die Fußabdrücke sind im gleichen Winkel und nahe der horizontalen stratigraphischen Ebene konzentriert.

Fossile Dinosaurier-Fußabdrücke in der Zhangzhuhe-Bucht

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Wie kann man auf den Lebensraum von Dinosauriern schließen?

Die obigen Beschreibungen erscheinen vielleicht etwas langweilig, aber genauso wie Detektive einen Fall anhand des Tatorts lösen können, können Geologen anhand der Informationen in diesen Gesteinsschichten und Fossilien Rückschlüsse auf die Umgebung ziehen, in der die Dinosaurier damals lebten – trockene bis halbtrockene Seeufer.

Dieses Urteil fällt man nicht leichtfertig. Lassen Sie es uns Stück für Stück aus der Sicht der Geologen analysieren:

1. Feiner Sandstein entsteht rund um Gewässer wie Flüsse, Seen und Meere.

Feinsandstein ist, wie der Name schon sagt, ein Gestein, das vor langer Zeit durch die Verfestigung und Austrocknung von feinem Sand entstanden ist. So wie die meisten Strände, die wir heute sehen, in der Nähe von Meeren, Seen, Flüssen usw. liegen, kam in geologischen Zeiträumen auch an diesen Orten feiner Sand vor.

Darüber hinaus bestätigen auch die Wellenspuren auf den feinen Sandsteinfelsenschichten, dass es sich um einen Strand am Wasser handelt. In Kombination mit der Analyse vorhandener lokaler geologischer Karten und anderer Daten kann außerdem der Schluss gezogen werden, dass es sich eher um ein Seeufer als um ein Fluss- oder Meeresufer handelt.

Sandstein besteht aus Sand und entstand in derselben Umgebung wie moderne Strände.

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2. Am See lebten einst Dinosaurier.

Die Fußabdrücke an den drei Fossilienfundstätten in Zhucheng wurden alle in feinem Sandstein gefunden und weisen horizontale Schichtungen, Regenspuren und Schlammrisse auf. Dies deutet darauf hin, dass die Dinosaurier an den drei Fundstätten ihre Fußabdrücke hinterließen, als sie am Seeufer entlangliefen.

Das Vorhandensein einer großen Zahl von Dinosaurier- und Vogelspuren beweist zudem, dass es an diesen drei Orten in der Unterkreidezeit Gewässer gab. Dinosaurier und Vögel betrachteten die Seen hier als Wasserquellen und kamen regelmäßig zum Trinken.

Darüber hinaus sollte dies ihr langfristiger und fester Tätigkeitsort sein. Schließlich sind die Bedingungen für die Konservierung von Fossilien sehr hart. Nicht alle Fußabdrücke können zurückbleiben und zu Fossilien werden. Nur wenn sie häufig und zahlreich genug sind, kann die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, dass sie zu Fossilien werden.

3. Der See ist im Süden tief und im Norden flach.

Schlammrisse in den Huanglonggou-Schichten (in der Trockenzeit trocknen Flachwasserbereiche oft zuerst aus, wodurch Bodensedimente freigelegt werden und Schlammrisse entstehen) konzentrieren sich hauptsächlich im Norden, und Wellenlinien entwickeln sich hauptsächlich im Süden/Südwesten, was darauf hindeutet, dass sich der Tiefwasserbereich des Seebeckens im Süden/Südwesten befinden sollte, während sich im Norden/Nordosten das Seeufer befindet.

Wellenspuren auf der Fußabdruckschicht von Huanglonggou

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4. Dies war einst eine aride bis semiaride Umgebung.

Es kommt sehr selten vor, dass so viele Dinosaurier-Fußabdrücke erhalten bleiben. Zunächst einmal ist es natürlich erforderlich, dass der Sand am Seeufer fein genug ist und Feuchtigkeit, Viskosität und Körnigkeit genau richtig sind, um intakte und schöne Fußabdrücke zu hinterlassen. Darüber hinaus müssen, auch wenn die Strandbedingungen erfüllt sind, bestimmte Umweltbedingungen eingehalten werden.

Wenn die Dinosaurier-Fußabdrücke erst einmal entstanden sind und es stark regnet oder das Gebiet überflutet wird, schmelzen die noch nicht getrockneten Fußabdrücke schnell im Wasser. Daher benötigen Fußabdrücke, die auf nassem Boden entstehen, eine gewisse Zeit zum Trocknen. Nachdem die Oberfläche, auf der sich die Fußabdrücke befinden, getrocknet und ausgehärtet ist und dann von späteren Sedimenten begraben wird, können sich leicht Fossilien bilden.

Daher ist es wahrscheinlicher, dass Fußabdrücke in sedimentären Umgebungen wie See-, Meeres- und Flussufern in trockenen Gebieten erhalten bleiben.

5. Schlammrisse selbst spiegeln eine aride bis semiaride Umgebung wider.

Schlammrisse im Sandstein sind auch ein Zeichen für klimatische Bedingungen. Schlammrisse, auch als Trockenrisse oder Schildkrötenrisse bekannt, kommen häufig in Gebieten mit vorübergehender Staunässe an den Ufern von Meeren, Seen, Flüssen oder in tiefliegenden Gebieten vor. Menschen mit Erfahrung im Landleben können dieses Phänomen häufig beobachten.

Dies wird dadurch verursacht, dass sich unter Wasser feinkörnige Sedimente (Ton, Schluff oder Schlamm) ablagern oder dass die feinkörnigen Sedimente an der Oberfläche mit Wasser vollgesogen werden und dann über der Wasseroberfläche freiliegen. Zudem führt das trockene Klima zu einer schnellen Verdunstung des Wassers, wodurch die Sedimente austrocknen und schrumpfen.

Schlammrisse in der modernen Umgebung

Bildnachweis: Jonathan Wilkins

Obwohl Schlammrisse in der modernen Umwelt häufig vorkommen, werden sie nach ihrer Entstehung in geologischen Zeiträumen leicht durch Witterungseinflüsse und Erosion beeinträchtigt und sind an der Oberfläche nur schwer zu erhalten. Es wird allgemein angenommen, dass das Auftreten von Schlammrissen in geologischen Zeiträumen auf Dürre oder den Wechsel zwischen trockenen und feuchten Umgebungen hinweist.

Denn die Risse im Erdzeitalter entstehen in tiefer gelegenen Gebieten mit kurzzeitiger Wasseransammlung in ariden und semiariden Regionen. Kurzzeitige Niederschläge führen dazu, dass sich Wasser in tiefer gelegenen Gebieten ansammelt. Aufgrund der hohen Verdunstungsrate verdunstet das Wasser schnell und es bilden sich leicht Schlammrisse. Die in dieser Umgebung gebildeten Schlammrisse bleiben lange Zeit über der Wasseroberfläche, mit einer kurzen Überflutungszeit im späteren Stadium und einer längeren Konservierungszeit.

Aufgrund der großen Zahl fossiler Dinosaurier-Fußabdrücke in Schlammrissstrukturen in den Kreideschichten von Zhucheng kann man davon ausgehen, dass die Dinosaurier in einer Umgebung am Seeufer lebten und dass es dort immer wieder zu Dürreperioden kam.

6. Sauropoden-Fußabdrücke tauchen häufig in halbtrockenen Umgebungen auf.

Aus globaler Sicht findet man Sauropoden-Fußabdrücke häufig in semiariden Binnenbeckenumgebungen oder in Küstenablagerungen in trockenen Gebieten niedriger Breitengrade und nur selten in feuchten Klimazonen. An den drei Fossilienfundstätten in Zhucheng wurden Fußabdrücke von Sauropoden gefunden, was darauf hindeutet, dass Zhucheng zu dieser Zeit bereits trocken war. In der Luft ausgesetzten Sedimenten bilden sich aufgrund von Verdunstung und Schrumpfung durch Austrocknung Schlammrisse.

7. Die Dürre hat sich hier mit der Zeit verschärft.

Die Fossilien der Huanglonggou-Dinosaurier-Fußabdrücke wurden im Sandstein der Longwangzhuang-Formation in der Laiyang-Gruppe aus der mittleren Unterkreide gefunden. Die Analyse der in großem Maßstab gemessenen Profile von Sedimentphasen zeigt, dass sich dieses Gebiet im Laufe der Zeit allmählich von einer flachen Seeumgebung zu einer Seeuferumgebung entwickelt hat, wobei das Wasser allmählich flacher und das Klima trockener wurde.

Schlammrisse auf der Fußabdruckebene bestehen zumeist aus dünnen Schichten, die zwischen Sandstein der mittleren Schicht eingebettet sind. Dies deutet darauf hin, dass sich durch Überschwemmungen Wasser auf den Wattflächen angesammelt hat. Die Fluten gingen innerhalb kurzer Zeit zurück und ließen das Watt lange Zeit frei. Aufgrund der hohen Verdunstungsrate verdunstete das Wasser schnell und es bildeten sich Schlammrisse. Die klimatische Umgebung sollte ein saisonal semiarides bis trockenes Klima sein.

Im Vergleich zu den Schlammrissen in der Fußabdruckschicht haben sich Größe und Reichweite der Schlammrisse in den späteren Schichten deutlich vergrößert, was darauf hindeutet, dass sich das Ausmaß der klimatischen Dürre verschärft.

H- Schlammrisse auf der später gebildeten Schicht der Fußabdruckschicht in Huanglonggou; I- Schlammrisse auf der Fußabdruckschicht

Bildquelle: Journal of Palaeogeography

Der obige Denkprozess ist nur ein kleines Beispiel aus der geologischen Forschung. Seit Hunderten von Jahren betreiben Geologen diese Art von Detektivarbeit über Zeit und Raum hinweg und diese Studien haben unser Verständnis der Erdgeschichte kontinuierlich bereichert.

Heutzutage kann uns jedes populärwissenschaftliche Buch detailliert über die großartige Evolutionsgeschichte der Erde in den letzten 4,6 Milliarden Jahren berichten. Doch tatsächlich verbirgt sich hinter jeder Geschichte ein scheinbar kleiner, aber tatsächlich interessanter Denkprozess.

Quellen:

[1] Xing Lida, Jared D. Harris, Wang Kebo et al. 2010c. Fossilienfunde von Fußabdrücken nicht-aviärer Dinosaurier und Vögel aus der Laiyang-Gruppe der Unterkreide des Zhucheng-Beckens in der Provinz Shandong [J]. Geological Bulletin, 29(8): 1105-1112

[2] Liu Yongqing, Kuang Hongwei, Peng Nan et al. 2011. Sedimentfazies und paläogeografische Umgebung von Dinosaurierfußabdrücken und Skelettfossilien aus der Kreidezeit im Jiaolai-Becken, Provinz Shandong [J]. Earth Science Frontiers, 18 (4): 9-24

[3] Wang Baohong, Liu Yongqing, Kuang Hongwei, Wang Kebai, Chen Shuqing, Zhang Yanxia, ​​​​Peng Nan, Xu Huan, Chen Jun, Liu Hai, Xu Jialin, Wang Mingwei. Neue Entdeckung fossiler Dinosaurier-Fußabdrücke aus der späten Unterkreide in Tangdigezhuang, Zhucheng, Shandong und ihre Bedeutung [J]. Journal of Palaeogeography, 2013, 15(04): 454-466.

[4] Xu Huan, Liu Yongqing, Kuang Hongwei, Wang Kebai, Chen Shuqing, Zhang Yanxia, ​​​​Peng Nan, Chen Jun, Wang Mingwei, Wang Baohong. Supergroße Dinosaurier-Fußabdrücke aus der mittleren Unterkreide in Zhucheng, Provinz Shandong und ihre Paläogeographie und Paläoökologie[J]. Journal of Palaeogeography, 2013, 15(04): 467-488.