Anmerkung des Herausgebers: "Warum waren Dinosaurier so groß?" ist eine Frage, die Wissenschaftler schon seit langer Zeit diskutieren und die derzeit als eine der herausforderndsten Grenzfragen der Wissenschaft gilt. Teil 1 Wie groß war der größte Dinosaurier der Erde? Das größte Landtier der Erde ist heute der afrikanische Savannenelefant (Loxodonta africana). Dieser große Kerl hat eine durchschnittliche Schulterhöhe von 3,2 Metern und wiegt 6 Tonnen. Wenn wir vor ihnen stehen, beklagen wir immer unsere eigene Bedeutungslosigkeit. Wenn der afrikanische Savannenelefant vor dem größten Dinosaurier steht, wird er seine eigene Bedeutungslosigkeit beklagen. Vergleich der Elefantengröße und der menschlichen Größe Bildquelle: wikipedia-Steveoc 86 Die größten Dinosaurier stammten alle aus der Familie der Sauropoden. Wer ist also der größte bekannte Dinosaurier? Es ist ein Argentinosaurus. Da die entdeckten Fossilien unvollständig sind, gab es Kontroversen über ihre Größe. Einer Schätzung von Paul Greer aus dem Jahr 2019 zufolge war der Argentinosaurus über 30 Meter lang und wog zwischen 65 und 75 Tonnen.[1] Viele Menschen haben keine Ahnung, wie riesig der Argentinosaurus war. Schauen wir uns an, wie lang und hoch es war. Mit einer Länge von 35 Metern ist der Argentinosaurus länger als das Hauptmodell der zivilen Luftfahrtindustrie, die Boeing 737-300, deren Rumpflänge lediglich 28,6 Meter beträgt. Als der Argentinosaurus seinen Kopf hob, betrug die Höhe vom Boden mehr als 10 Meter, was der Höhe eines dreistöckigen Gebäudes entspricht. Größenvergleich zwischen Argentinosaurus und Menschen. Bildquelle: SlateWeasel Gibt es also einen Dinosaurier, der größer ist als der Argentinosaurus? Vielleicht gibt es welche, es sind Barosaurus und Supersaurus. Schauen wir uns zunächst Barosaurus an. Barosaurus gehört zur Familie der Diplodocidae und sieht Diplodocus sehr ähnlich. Das Merkmal des Diplodocus ist seine Schlankheit, das heißt, er ist trotz seiner Größe relativ leicht. Daher geht die traditionelle Theorie davon aus, dass der Barosaurus zwar 25 Meter lang war, aber nur 12 bis 15 Tonnen wog. Sowohl hinsichtlich der Körperlänge als auch des Gewichts gilt Barosaurus innerhalb der Sauropodenfamilie nicht als riesig. Im Jahr 2016 stellte der Paläontologe Michael P. Taylor jedoch eine erstaunliche Theorie auf: Barosaurus war sehr groß! Es stellte sich heraus, dass Michael Taylor bemerkte, dass ein als Supersaurus identifizierter Wirbel (Nummer: BYU 9024) wahrscheinlich zum Barosaurus gehörte. Der Größe dieses Halswirbels zufolge könnte dieser Barosaurus bis zu 48 Meter lang und etwa 66 Tonnen schwer sein [2]. Natürlich wurde diese Berechnung von der paläontologischen Gemeinschaft nicht einstimmig anerkannt, sodass es sich bei dem 48 Meter langen Barosaurus lediglich um eine Theorie handelt. BYU9024 und die Abmessungen seiner Replik Bildquelle: svpow.com Nachdem wir über den schweren Drachen gesprochen haben, sprechen wir über den Superdrachen. Wie Barosaurus gehört Supersaurus zur Familie der Diplodocidae. Als seine Fossilien entdeckt wurden, löste dies einen großen Schock aus. Allein ein Schulterblatt (Nummer: BYU 9025) war 2,4 Meter hoch. Als Supersaurus seinen Namen erhielt, gingen Paläontologen davon aus, dass er zwischen 40 und 45 Meter lang war. Später wurde seine Länge jedoch auf 35 Meter reduziert. Superosaurus-Fossil im Museum. Besucher können es in der unteren rechten Ecke als Größenreferenz verwenden. Bildnachweis: Zach Tirrell aus Plymouth, USA Im November 2021 fand die Jahrestagung der Society of Vertebrate Paleontology of North America statt. Bei dem Treffen präsentierten die Paläontologen ihre Forschungen zum Supersaurus erneut und wiesen darauf hin, dass Supersaurus selbst bei einer konservativen Schätzung eine Länge von 39 Metern erreicht haben könnte, während eine normale Körperlänge 42 Meter betragen könnte [3]. Die Forschungen zum Supersaurus wurden von der akademischen Gemeinschaft anerkannt, sodass es sich um den längsten Dinosaurier handelt, der bisher entdeckt wurde, jedoch nicht um den schwersten. Da es sich beim Supersaurus um einen schlanken Diplodocus handelt, ist sein Gewicht trotz seiner Länge von über 40 Metern auf etwa 40 Tonnen begrenzt, also fast halb so viel wie beim Argentinosaurus! Bildquelle: Referenz [4] Viele Freunde fragen sich bestimmt: Sollte der größte Dinosaurier nicht Amphicoelias fraillimus sein? Der Diplodocus fragilis war schätzungsweise über 60 Meter lang und wog 120 Tonnen. Es war einst ein mythischer Superdrache! Die Debatte darüber, ob Diplodocus fragilis tatsächlich existierte, dauerte mehr als ein Jahrhundert an, doch im Jahr 2018 schlug der Paläontologe Kenneth Carpenter eine überraschende Theorie vor, wonach die Fossilien von Diplodocus fragilis tatsächlich zum Rebachisaurus gehörten, und benannte ihn in Maraapunisaurus um[5]. Größenvergleich zwischen Diplodocus fragilis und Menschen, Bildquelle: Wikipedia Dieser Studie zufolge existierte Diplodocus fragilis nicht und Megalosaurus war zwischen 28 und 32 Meter lang und wog 62 Tonnen, womit er für den Titel des größten Dinosauriers völlig ausgeschieden war. Gleichzeitig wurde der Mythos des Diplodocus fragilis vollständig zerstört. Größenvergleich zwischen Diplodocus Fragile (schwarz) und Megalosaurus (grün). Bildquelle: Referenz [7] Größenvergleich zwischen Argentinosaurus (schwarz) und Megalosaurus (rot). Bildquelle: Franoys Oben werden einige repräsentative riesige Sauropodendinosaurier vorgestellt. Der größte der Menschheit bekannte Dinosaurier ist nach wie vor der Argentinosaurus. Mit einer Länge von 30 bis 35 Metern und einem Gewicht von 65 bis 75 Tonnen sitzt er fest auf dem Thron des größten bekannten Dinosauriers. Seine Größe stellt die Obergrenze der Dinosauriergröße dar, also die obere Grenze der Dinosauriergröße! Teil 2 Warum wurden Dinosaurier so groß? Die größte noch lebende Landsäugetierart ist der bereits erwähnte afrikanische Elefant. Auch wenn wir alle bekannten Landsäugetiere betrachten, war das größte, Paraceratherium Linxiaense, 8 Meter lang, 5 Meter hoch an der Schulter und wog 24 Tonnen, was nur dem Niveau eines mittelgroßen Sauropoden in der Dinosaurierfamilie entspricht [6]. Größenvergleich zwischen dem Riesennashorn und dem Autor selbst Warum also waren Dinosaurier so groß? Hier müssen wir die berühmte Cope-Regel erwähnen, die vom berühmten amerikanischen Paläontologen Edward Drinker Cope beachtet wurde (aber nicht von ihm offiziell vorgeschlagen wurde). Auf Grundlage der in den Fossilienfunden enthaltenen Informationen ging er davon aus, dass die Größe der Arten in der Populationslinie im Allgemeinen immer größer wurde, das heißt, Organismen haben die Tendenz, größer zu werden. Allerdings lässt sich Copes Gesetz nach heutigem Stand der Forschung nicht auf die Evolution aller Arten anwenden, sondern entspricht nur den Trends einiger biologischer Gruppen. Traditioneller Ansicht nach ist der Grund, warum Dinosaurier so groß werden konnten, untrennbar mit Faktoren wie der Zusammensetzung der Atmosphäre, der Temperatur und der Nahrung in der Ära verbunden, in der sie lebten. Um es ganz deutlich zu sagen: Es waren die Umweltbedingungen, die die Dinosaurier so riesig machten, und das ist auch die allgemein akzeptierte Erklärung. Aus Sicht der Paläontologen ist der Energieverbrauch ein wichtiger Faktor, der das Wachstum von Tieren begrenzt. Wie gelang es den riesigen Sauropoden, ihre Energieaufnahme und ihren Energieverbrauch im Gleichgewicht zu halten? Paläontologen haben herausgefunden, dass es im Mesozoikum reichlich C3-Pflanzen gab, die die Grundnahrungsmittel der Sauropoden darstellten. Der Energiewert dieser Pflanzen ist mit dem heutiger krautiger Pflanzen vergleichbar. Verdauungsbiologie: Heutige Pflanzenfresser wie Rinder, Pferde, Schafe und andere uns bekannte Tiere haben alle Kaufähigkeiten und Verdauungssysteme entwickelt, die zwar die Effizienz der Nahrungsverwertung verbessern, aber die Effizienz des Essens einschränken und daher auch das weitere Wachstum der Körpergröße begrenzen. Auch Sauropoden-Dinosaurier sind anders. Sie können ihre Nahrung kaum kauen (das ist auch der Grund, warum Sauropoden kleine Köpfe haben), sodass sie mehr Zeit mit dem Schlucken verbringen. Große Mengen Nahrung werden in ihren riesigen Mägen und Därmen langsam verdaut und das riesige Verdauungssystem erfordert einen riesigen Körper, um es zu unterstützen. Aufgrund der enormen Nahrungsmengen, die Sauropoden zu sich nehmen, arbeitet ihr Verdauungssystem weiter und gewinnt Energie, selbst wenn sie mit der Nahrungsaufnahme aufhören, sodass sich diese großen Kerle in einem energiearmen Zustand weiter bewegen können. Ein weiterer Vorteil der Sauropoden beim Fressen ist ihr extrem langer Hals, der dafür sorgt, dass sie eine größere Fläche fressen können, ohne dabei mehr Energie für die Bewegung aufzuwenden und so bei langen Fressphasen viel Energie sparen. Atmungssystem: Sauropoden-Dinosaurier hatten eine Luftsackstruktur wie heutige Vögel. Das Atmungssystem der Sauropodendinosaurier bestand nicht nur aus Lungen, sondern auch aus einer großen Zahl von Luftsäcken im gesamten Hals und Körper. Das Vorhandensein einer großen Anzahl von Lungenbläschen kann die Atmungseffizienz erheblich verbessern und die Sauerstoffaufnahme erhöhen. Daher waren die Sauropoden im Mesozoikum, als der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre nicht viel höher war als heute, in der Lage, mit ihrem effizienten Atmungssystem mehr Sauerstoff aufzunehmen, um ihren Überlebensbedarf zu decken. Neben der Verbesserung der Atmungseffizienz kann das Vorhandensein von Luftsäcken auch dazu beitragen, dass der Körper Wärme ableitet, da die Körpertemperatur auch für große Tiere ein wichtiges Thema ist. Eine zu hohe Körpertemperatur kann zu Funktionsstörungen oder sogar zum Tod des Organismus führen. Dank ihrer Luftsackstruktur können Sauropoden ihre Körpertemperatur wirksam regulieren und eine Überhitzung vermeiden. Herz-Kreislauf-System: Aufgrund ihrer enormen Größe benötigen Sauropoden ein starkes Herz zur Blutversorgung des Körpers, und ihr kräftiges Herz mit vier Kammern ist dieser Aufgabe durchaus gewachsen. Gleichzeitig wurden im Laufe der Evolution die Blutgefäßwände der Sauropoden dicker, die Durchlässigkeit der Kapillaren nahm ab, das Bindegewebe entwickelte sich weiter, die Muskelvenenpumpe wurde gestärkt usw. All dies stellte die Blutzirkulation in dem riesigen Körper sicher. Wachstumsstrategie: Trotz ihrer enormen Größe waren Sauropoden beim Schlüpfen aus ihren Eiern sehr klein, etwa 1 Meter lang und nur 1 Kilogramm schwer. Um schneller wachsen zu können, mussten junge Sauropoden schneller wachsen und hatten außerdem eine hohe Grundumsatzrate, die sich von der erwachsener Dinosaurier unterschied. Von Geburt an wiesen junge Sauropoden eine erstaunliche Wachstumsrate auf, wobei die jährliche Gewichtszunahme in Tonnen berechnet wurde. Bei den Sauropoden blieb die Stoffwechsel- und Wachstumsrate zwar hoch, jedoch verzögerte sich auch das Reifealter. Studien haben gezeigt, dass Diplodocus erst im Alter von 20 Jahren das Erwachsenenalter erreichten, also später als der Mensch. Dadurch konnten sich die Sauropoden-Dinosaurier länger schnell entwickeln und hatten mehr Zeit, schnell zu wachsen. Wenn Sauropoden das Erwachsenenalter erreichen, ändert sich ihre ursprünglich hohe Grundumsatzrate zu einer niedrigen Grundumsatzrate und sie geraten in einen Zustand geringen Energieverbrauchs. Sauropoden-Dinosaurier hörten nach Erreichen des Erwachsenenalters nicht vollständig auf zu wachsen. Ihre Größe nahm bis zum Tod langsam weiter zu. Je älter die Individuen also waren, desto größer waren sie! Eine Untersuchung von Sauropodenfossilien zeigt, dass ihre Knochenzellen eine größere Oberfläche hatten, was auch das schnelle Wachstum der Sauropodendinosaurier erleichterte. Fortpflanzungsstrategie: Wir haben immer gedacht, dass Dinosaurier Tiere waren, die zwar Nachwuchs gebaren, sich aber nicht um diesen kümmerten. Doch immer mehr fossile Beweise zeigen, dass viele Dinosaurier nicht nur ihre Nester bewachten, sondern auch ihre neugeborenen Dinosaurierbabys aufzogen. Bei den riesigen Sauropodendinosauriern war dieses Verhalten jedoch offensichtlich nicht vorhanden, weshalb ihre Reproduktionskosten geringer waren. Im krassen Gegensatz zu den geringen Zuchtkosten steht die höhere Reproduktionsfähigkeit der Sauropoden-Dinosaurier. Wie Schildkröten legen sie viele Eier gleichzeitig und sind dann auf die Anzahl angewiesen, um die Population schnell wiederherzustellen. Diese Fortpflanzungsstrategie wird R-Strategie genannt. Um mehr Eier gleichzeitig legen zu können, muss der Dinosaurier größer sein. Und da er keine Energie für den Nestbau und die Aufzucht der Jungen aufwenden muss, gleicht er mögliche Größenbeschränkungen aus. Schließlich ist es für einen 30 Meter langen Dinosaurier unmöglich, Nester zu bauen und Junge aufzuziehen. Einige externe Faktoren: Neben der Struktur und dem Verhalten der Sauropoden selbst könnten auch der Druck durch die Raubtiere der Theropoden, die Konkurrenz zwischen Arten mit ähnlichen ökologischen Nischen und die innerartliche Konkurrenz die Gründe für das gigantische Wachstum der Sauropoden gewesen sein. Neben anderen Umweltfaktoren trugen auch einige plötzliche, großflächige Ereignisse zum Aufkommen großer, fortgeschrittener Sauropoden bei, wie beispielsweise das Massenaussterben vor 183 Millionen Jahren: Vor 183 Millionen Jahren, während des Prynthium-Toarcium-Stadiums der Unterjurazeit, löste der Zerfall des Kontinents Gondwana eine Reihe großflächiger Vulkanausbrüche aus. Der Vulkanausbruch brachte das damalige Klima der Erde ernsthaft durcheinander. Die Temperaturen stiegen, das Klima wurde trockener und auch die Vegetationszusammensetzung veränderte sich dramatisch. Die üblichen niedrigen und weichen Pflanzen wie Samenfarne und Palmfarne verschwanden und hohe Nacktsamer begannen, die Erde zu besetzen. Für die primitiven Sauropodendinosaurier war die Veränderung der Vegetationsstruktur keine gute Nachricht, denn sie konnten die harten Nadeln nicht zerkauen und ihr Magen-Darm-Trakt hatte Schwierigkeiten, sie zu verdauen. Die echten Sauropoden hingegen, die über stärkere Kiefer und härtere Zähne verfügten, passten sich perfekt an die Welt der Gymnospermen an und wurden zur neuen Elite in der neuen Welt! Dieses Aussterbeereignis, das sich vor 183 Millionen Jahren ereignete, wird als Unterjura-Aussterbeereignis bezeichnet. Obwohl das Ausmaß des Aussterbens nicht groß war, veränderte es die ökologische Struktur der Erde und schuf Möglichkeiten für das Aufkommen echter Sauropoden. Das Massenaussterben im frühen Jura hat auch unser Verständnis von Massenaussterbeereignissen auf den Kopf gestellt. Die traditionelle Ansicht, dass große Tiere eher von Aussterbeereignissen betroffen sind und verschwinden, trifft hier nicht zu. Stattdessen passten sich große Tiere an die veränderte Umwelt des Massenaussterbens an und wurden zu den größten Gewinnern am Rande der Ausrottung. Dies öffnete den Vorhang für die riesigen Sauropoden-Dinosaurier, die nun die Erde bevölkern. Es gibt offensichtlich mehr als einen Grund, warum Dinosaurier so groß werden konnten. Viele Gründe förderten und behinderten die Ausbreitung der Dinosaurier. Als die Sauropoden-Dinosaurier diese Beschränkungen durchbrachen, gelangten sie Schritt für Schritt an die Spitze der größten Landtiere und gewannen schließlich die Krone! Auch in Zukunft werden Paläontologen weiter erforschen, warum Dinosaurier so groß waren. Schließlich wird ein umfassendes Modell erstellt, das Paläontologie und Paläoumwelt integriert, und dieses Modell wird das Geheimnis des großflächigen Wachstums der größten Landtiere in prähistorischen Zeiten lüften! Quellen: 1. Paul, GS (2019). "Bestimmung des größten bekannten Landtiers: Ein kritischer Vergleich verschiedener Methoden zur Wiederherstellung des Volumens und der Masse ausgestorbener Tiere" (PDF). Annalen des Carnegie Museums. 85 (4): 335–358.doi:10.2992/007.085.0403. S2CID 210840060. 2. „Die Größe des BYU 9024-Tieres“. 16. Juni 2019. 3.Curtice, Brian (2021). "Neuer Dry Mesa Dinosaur QuarrySupersaurus vivianae (Jensen 1985) axiale Elemente liefern zusätzliche Einblicke in seine phylogenetischen Beziehungen und Größe und deuten auf ein Tier hin, das über 39 Meter lang war 4. Lovelace, David & Hartman, Scott & Wahl, William. (2008). Morphologie eines Exemplars eines Supersaurus (Dinosauria, Sauropoda) aus der Morrison-Formation in Wyoming und eine Neubewertung der Phylogenese der Diplodociden. Arquivos do Museu Nacional, Rio de Janeiro. 65. 5. Carpenter, Kenneth (2018). „Maraapunisaurus fragillimus, NG (früher Amphicoelias fragillimus), ein basaler Rebbachisauride aus der Morrison-Formation (Oberjura) von Colorado“. Geologie des IntermountainWest. 5: 227–244. 6. Deng T, Lu X, Wang S, et al. Ein Riesennashorn aus dem Oligozän bietet Einblicke in die Evolution des Paraceratheriums[J]. Kommunikationsbiologie, 2021, 4(1):1-10. 7. Carpenter, K. (2018). „Maraapunisaurus fragillimus, NG (früher Amphicoelias fragillimus), ein basaler Rebbachisauride aus der Morrison-Formation (Oberjura) von Colorado“. Geologie des IntermountainWest. 5: 227–244. doi:10.31711/giw.v5i0.28. Archiviert vom Original am 22. Oktober 2018. Abgerufen am 21. Oktober 2018. Produziert von: China Science Expo×Zhihu Autor: Jiang Hong, ein hervorragender Antwortgeber für Paläontologie auf Zhihu Der Artikel gibt nur die Ansichten des Autors wieder und repräsentiert nicht die Position der China Science Expo Dieser Artikel wurde zuerst in der China Science Expo (kepubolan) veröffentlicht. Bitte geben Sie beim Nachdruck die Quelle des öffentlichen Kontos an Chinesische Wissenschaftsausstellung Bitte geben Sie die Quelle des Nachdrucks an. Der Nachdruck ohne Genehmigung ist verboten. Für Fragen zur Nachdruckgenehmigung, Zusammenarbeit und Einreichung wenden Sie sich bitte an [email protected] |
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