Warum entgingen die Dinosaurier dem Massenaussterben am Ende der Trias? Die Antwort ist gefunden

◎ Science and Technology Daily-Reporter Zhang Ye

In der langen geologischen Geschichte der Erde gab es fünf Massenaussterben. Am Ende der Trias vor etwa 200 Millionen Jahren führte eine plötzliche Katastrophe zum Aussterben einer großen Zahl von Landlebewesen.

Die Dinosaurier entkamen dieser Katastrophe jedoch glücklicherweise und erlangten erfolgreich die Macht. Sie beherrschten die Welt in der darauffolgenden Jura- und Kreidezeit.

Was also war die Ursache für das Massenaussterben allen Lebens auf der Erde am Ende der Trias? Warum konnten Dinosaurier die Naturkatastrophe des biologischen Aussterbens überleben und sich nach der Katastrophe schnell weiterentwickeln?

Am 2. Juli veröffentlichten die Forscher Sha Jingeng und Dr. Fang Yanan vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in Zusammenarbeit mit amerikanischen Wissenschaftlern ein aktuelles Forschungsergebnis online in der international renommierten Zeitschrift Science Advances. Darin wird gezeigt, dass der vulkanische Winter die Hauptursache für das Massenaussterben allen Lebens auf der Erde am Ende der Trias war. und enthüllte zum ersten Mal, dass Federn mit wärmeisolierenden Funktionen und eine langjährige Anpassung an das kalte Polarklima die Gründe dafür waren, dass Dinosaurier dem vulkanischen Winter am Ende der Trias entkamen und schnell „an die Macht kamen“.

Die faszinierende Evolution der Organismen der Trias

Die Trias ist die erste Periode des Mesozoikums, die vor 252 Millionen Jahren begann und vor 201 Millionen Jahren endete und etwa 51 Millionen Jahre dauerte.

Im Perm, vor der Trias, hatte die Erde gerade eine tragische Elegie auf das Leben inszeniert. Das Massenaussterben am Ende des Perms gilt als das größte Aussterbeereignis der Erdgeschichte. Der Baum des Lebens hat sich nie erholt. In der frühen Trias dauerte es Millionen von Jahren, bis die wenigen verbliebenen Organismen die Umwelt der Erde wieder in einen für die meisten Organismen lebensfreundlichen Zustand versetzt hatten.

Die Zähigkeit des Lebens übersteigt jedoch jede Vorstellungskraft. Nach der Erholung und Evolution nach dem Massenaussterben am Ende des Perms erlebten die Lebewesen im Trias-Zeitraum eine Blütezeit, wobei Reptilien und Nacktsamer ein beispielloses Wachstum erlebten. Besonders bemerkenswert ist, dass die Reptilien der Trias-Zeit im Vergleich zu den Tieren des Paläozoikums mit ihrem seltsamen Aussehen eher den heutigen Lebewesen ähnelten.

Beispielsweise kam es im Zeitalter der Trias zu einem raschen Anstieg der Anzahl von Theodonten, Dinosauriern und säugetierähnlichen Reptilien. In der späten Trias waren die Dinosaurier zu einer vielfältigen Gruppe geworden und nahmen eine wichtige Stellung im Ökosystem ein. Daher wird die Trias auch als „Morgendämmerung des Dinosaurierzeitalters“ bezeichnet. Allerdings waren die Dinosaurier damals noch relativ schwach und weit davon entfernt, den Status eines Königs zu erreichen.

Obwohl die Tiere und Pflanzen der Trias enorme Anstrengungen unternahmen, um die Ökologie der Erde wiederherzustellen und die Evolution des Lebens zu fördern, wurden sie von der Natur dennoch erbarmungslos mit Füßen getreten: Am Ende der Trias vor etwa 200 Millionen Jahren zerfiel die Pangaea der Erde und drastische Umweltveränderungen führten zu einer neuen Welle des Massenaussterbens.

Obwohl die Auswirkungen des Massenaussterbens am Ende der Trias von den fünf Massenaussterbeereignissen am schwächsten waren, starben dennoch zahlreiche Meeres- und Landorganismen aus, wie etwa Muscheln, Armfüßer, Ammoniten, Korallen, Radiolarien, Muschelkrebse, Foraminiferen usw. im Ozean, und auch die meisten nicht-dinosaurierischen Archaeen, Therapsiden und einige große Amphibien an Land starben aus.

Dieses Aussterbeereignis verlieh der Trias aber auch eine besondere Bedeutung, denn die Trias war die einzige Epoche in allen Epochen, in der es nach einer Katastrophe und großen Fortschritten in der Evolution des Lebens erneut zu einem Massenaussterben kam. Es hatte einen tiefgreifenden Einfluss auf die Entwicklung mesozoischer Organismen, insbesondere auf die Blütezeit der Dinosaurier.

Wer war für das Artensterben in der Trias verantwortlich?

Für die Ursache des Massenaussterbens am Ende der Trias gab es schon immer viele Erklärungen. In den letzten Jahren richtete sich die Aufmerksamkeit der Forscher zunehmend auf Vulkanausbrüche.

Wissenschaftler, die die Vulkanausbruchshypothese unterstützen, gehen davon aus, dass im frühen Mesozoikum der Zerfall des Superkontinents Pangaea intensive vulkanische Aktivitäten auslöste, die zu einem Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre führten und einen Treibhauseffekt verursachten.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre damals 1.000 bis 6.000 ppm erreichte, dass es an den Polen der Erde keine Gletscher gab und dass die Waldbedeckung bis zum Nord- und Südpol des Kontinents Pangäa reichte.

Allerdings haben die Forscher Sha Jingeng und Dr. Fang Yanan vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Professor Paul Olsen von der Columbia University in den USA und andere unterschiedliche Ansichten über die Veränderungen der Umwelt der Erde nach Vulkanausbrüchen.

Sie führten hochauflösende Messungen und Forschungen an den terrestrischen Schichten aus der Obertrias bis zur Unterjurazeit des Haojiagou-Abschnitts im Junggar-Becken in Xinjiang, meinem Land, durch.

Das Forschungsteam kalibrierte die Paläobreite des Junggar-Beckens neu und ging davon aus, dass es sich von der späten Trias bis zur frühen Jurazeit in der arktischen Region des Kontinents Pangaea (ungefähr 71 Grad nördlicher Breite) befand. Während der Felduntersuchung entdeckten sie zum ersten Mal wunderschön erhaltene Fossilien von Dinosaurier-Fußabdrücken im lakustrinen Tonstein aus der Obertrias bis zur Unterjura im Junggar-Becken.

Sha Jingeng erklärte Reportern, dass pflanzenfressende Dinosaurier in der späten Trias hauptsächlich in mittleren und hohen Breitengraden verbreitet waren. In den Gebieten niedriger Breiten dominierten nicht-dinosaurianische und nicht-archosaurianische Archosauroide. Nach dem Massenaussterben am Ende der Trias verbreiteten sich die Dinosaurier schnell über den Globus. andere Archosaurier, die zuvor in den Gebieten niedriger Breitengrade vorherrschend gewesen waren, starben aus.

Die traditionelle Ansicht ist, dass das Massenaussterben des Lebens auf der Erde am Ende der Trias durch die globale Erwärmung verursacht wurde, die auf die Freisetzung großer Mengen Kohlendioxid durch Vulkanausbrüche zurückzuführen war. Die Reaktion des Lebens auf der Erde nach dem Aussterben scheint diese Ansicht jedoch zu widerlegen.

Das Forschungsteam vermutet, dass der Ausbruch des Supervulkans den vulkanischen Winter erst herbeigeführt hat. Als vulkanischer Winter bezeichnet man den plötzlichen Abfall der Oberflächentemperatur der Erde, der durch die Freisetzung großer Mengen Vulkanasche und Aerosole bei Vulkanausbrüchen verursacht wird, welche die Sonneneinstrahlung blockieren.

Obwohl der vulkanische Winter nur kurz dauert, nämlich nur wenige Jahre bis Jahrzehnte, und dann der Treibhauseffekt einsetzt, kann er nicht verhindern, dass er zum Hauptfaktor für das „Töten“ der meisten terrestrischen Organismen wird.

Steigen die Temperaturen, wandern Landlebewesen von niedrigen in hohe Breiten ab. Tatsächlich wanderten jedoch Landvierbeiner, darunter auch Dinosaurier, von hohen in niedrige Breiten, und die ursprünglich in niedrigen Breiten beheimateten Pseudosuchia starben aus. Daher schlussfolgern wir, dass die Kälte des vulkanischen Winters das Massenaussterben der Landlebewesen verursacht hat und nicht die Hitze, wie traditionelle Theorien annehmen. Sagte Sha Jingeng.

Warum haben die Dinosaurier die Katastrophe überlebt?

Während des Massenaussterbens am Ende der Trias waren die Dinosaurier wie die Auserwählten Gottes. Sie haben nicht nur ihre Vorherrschaft über die Welt gefestigt, sondern auch das gesamte Ökosystem neu belebt, als ob alles Leid auf der Erde ein Vorspiel zu ihrer Vorherrschaft wäre.

Zufällig entdeckte das Forschungsteam zur gleichen Zeit Dinosaurierfußabdrücke und Eisfloßablagerungen in den Schichten der Obertrias bis Unterjura im Junggar-Becken.

Eisfloßablagerungen bestehen aus Sand oder feinem Kies (0,1–15 mm Durchmesser), der in Tonstein schwimmt. Fang Yanan hat zwei Vermutungen über die Ablagerung von Eisschollen: Die eine besagt, dass, wenn das Seewasser im Winter am Ufer gefriert, auch der Unterwasserkies gefriert. Wenn der Frühling kommt, schiebt ein Teil des Eises den gefrorenen Kies wie ein Bambusfloß in die Mitte des Sees, schmilzt dann und setzt sich im Schlamm ab. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass starke Winde im Winter den Kies an Land auf die Eisoberfläche wehen und dieser dann im Frühjahr, wenn das Seeeis schmilzt, auf den Grund des Sees sinkt.

„Das zeigt, dass es sogar im Treibhauseffekt der Erde, als es an den Polen keine Gletscher gab, saisonale Frostperioden (unter null Grad) gab“, sagte Fang Yanan.

Das Vorkommen von Dinosaurier-Fußabdrücken und Eisschollenablagerungen in Polarregionen lässt darauf schließen, dass Dinosaurier gut an das jahreszeitlich kalte Polarklima angepasst waren und so den vulkanischen Winter überlebten.

Gleichzeitig verfügen diese Dinosaurier auch über Segnungen hinsichtlich ihres „äußeren Erscheinungsbildes“.

„In einigen Zweigen nicht-aviärer Theropodendinosaurier und zwei basalen pflanzenfressenden Ornithischia-Dinosauriern wurden Hinweise auf Federfossilien gefunden. Basierend auf der phylogenetischen Gerüstmethode schlussfolgern wir, dass Dinosaurier mit Federn geboren wurden und diese Federn höchstwahrscheinlich zur Isolierung dienten.“ Fang Yanan sagte, dass die bisher entdeckten großen erwachsenen Sauropoden-Dinosaurier zwar keine Federn hätten, es jedoch möglich sei, dass sie mit Federn geboren wurden und diese im Laufe des Heranwachsens verloren hätten, genau wie erwachsene afrikanische Elefanten kein Fell hätten, Elefantenbabys jedoch sehr wohl.

Die primitiven Federn mit wärmeisolierender Funktion sorgten dafür, dass pflanzenfressende Dinosaurier die kalten Winter in mittleren und hohen Breitengraden überstehen und so die reichen und stabilen Pflanzenressourcen in mittleren und hohen Breitengraden nutzen konnten.

Die meisten anderen Archosaurier ohne Federn zur Isolierung starben im vulkanischen Winter aus. Nur wenige kleinere Arten entkamen der Katastrophe, indem sie sich in Höhlen versteckten.

Kurz gesagt führte das Massenaussterben am Ende der Trias zum Aussterben einer großen Zahl von Pflanzen und Tieren, öffnete jedoch unbeabsichtigt den neu aufkommenden Reptilien, den Dinosauriern, die Tür zur Beherrschung der Erde. Schließlich wurden die Dinosaurier zu Königen gekrönt und wurden zu den obersten Lebewesen in der Nahrungskette. Diese Position behielten sie 140 Millionen Jahre lang.

Quelle: Science and Technology Daily

Herausgeber: Wang Yu

Rezension: Julie

Endrichter: Wang Yu