Meteorhämmer, Streitkolben ... wie viele andere Tricks kann der Schwanz eines Dinosauriers noch draufhaben?

Dinosaurier sind definitiv die Stars der Paläontologie. Bereits 1933, in der ersten Ausgabe von „King Kong“, kämpfte ein Stegosaurus dreihundert Runden lang mit King Kong. Obwohl Stegosaurus Vegetarier ist, hinterlässt sein furchterregendes Aussehen mit Knochenplatten auf dem Rücken und Stacheln am Schwanz beim Publikum einen tiefen Eindruck.

Die zahlreichen Knochenstacheln am Schwanzende des Stegosaurus waren mächtige Waffen zur Verteidigung gegen Raubtiere. Der Paläontologe Kenneth Carpenter berichtete einmal, dass auf dem Wirbelfossil des Allosaurus fragilis eine etwa 4 x 4,1 cm große Narbe gefunden wurde, die vermutlich von der Schwanzwirbelsäule des Stegosaurus stammte. Allosaurus ist ein fleischfressender Dinosaurier mit einer Körperlänge von 8 bis 9 Metern. Man kann beobachten, dass selbst ein Kaninchen zubeißt, wenn es wütend ist, und dass man den vegetarischen Dinosaurier nicht unterschätzen sollte, wenn er explodiert.

Die Skelette von Allosaurus und Stegosaurus werden zusammen im Denver Museum of Natural Science ausgestellt und zeigen, wie es aussehen würde, wenn die „Feinde“ aufeinandertreffen würden. | mrwynd / Wikimedia Commons

Ein Hammer auf den Schwanz

Nach dem Aussterben des Stegosaurus war während der Kreidezeit eine weitere Gruppe von Kriegern in Nordamerika aktiv. Anders als der aggressive Stegosaurus waren die Ankylosaurinae, die ebenfalls zur Unterfamilie der Thyreophoroidea gehören, zurückhaltender. Sie ähneln eher eisernen Pagoden, die Knochenblumen halten – die mit Klauen versehenen Knochenplatten werden durch unauffällige Knötchen und Decks ersetzt, und die gelegentlich hervorstehenden Stacheln sehen viel sicherer aus als bei Stegosaurus.

Allerdings besitzt diese scheinbar harmlose pflanzenfressende „Eidechse“ am Ende ihres Schwanzes tatsächlich eine dichte, knöcherne Schwanzkeule. Der Durchmesser dieser großen Schwanzhämmer kann sogar über 40 cm betragen. Angetrieben von den kräftigen Schwanzmuskeln können die wassermelonengroßen Hämmer leicht Knochen verletzen und innere Organe zertrümmern. Man könnte sagen, dass sie die „harten Kerle“ waren, die die Raubtiere der gleichen Zeit fürchteten.

Der Schwanz des Ankylosauriers war wie ein Vorschlaghammer. | Ryan Somma / Wikimedia Commons

Die einzigartigen Bilder von Stegosaurus und Ankylosaurier haben für uns eine Fantasiewelt der Antike erschaffen. Wenn wir uns jedoch andere Tiergruppen ansehen, stellen wir fest, dass die „Bewaffnung“ des Schwanzes in der gesamten Gruppe der Landwirbeltiere äußerst selten ist. Was die Artenzahl angeht, gibt es nicht viele Lebewesen wie Stegosaurus und Ankylosaurier, die über übertriebene Schwanzwaffen verfügen, aber zu den Evolutionszweigen, zu denen sie gehören, gehören Schildkröten, Krokodile, Säugetiere (wie Glyptodonten) und andere Kategorien.

Doedicurus, ein Glyptodont, hatte einen stacheligen Schwanz, aus „Eine Geschichte der Landsäugetiere in der westlichen Hemisphäre“ | Wikimedia Commons

Diese Art der „unkonventionellen“ und „allgegenwärtigen“ Evolution hat Paläontologen und Evolutionsbiologen vor ein Rätsel gestellt – haben diese seltsamen Strukturen einen gemeinsamen Ursprung? Was ist der Grund dafür, dass diese Tiere solche Schwänze haben? Welche Vorteile bieten diese „Waffen“ den Organismen?

Beide haben Schwanzwaffen, sind aber keine Verwandten

Im Jahr 2017 versuchte ein Team der University of North Carolina, mithilfe systematischer Evolutionsmethoden und Merkmalsassoziationsmethoden bekannte Organismen mit „zu Waffen umgebauten“ Schwänzen zu analysieren. Ihrer Ansicht nach hängt die Entstehung von Schwanzwaffen eng mit dem Verhalten und der individuellen Morphologie dieser Tiere zusammen.

Tiere mit knöchernen Schwanzwaffen haben keine offensichtlichen Verwandten im Evolutionsbaum. Und durch den Vergleich fossiler Strukturen können wir auch Unterschiede in der Organisation und den morphologischen Merkmalen der „Schwanzwaffen“ feststellen. Beispielsweise ist der Schwanzstachel des Stegosaurus eine unabhängige Struktur, die mit dem Ende des Schwanzwirbels verbunden ist, während die Schwanzkeule des Ankylosauriers mit dem Ende des Schwanzwirbels verwachsen ist und die spezialisierte Struktur der Meiolania und Glyptodonten um die Wirbel herumgewickelt ist. Die unterschiedlichen Strukturen weisen darauf hin, dass sie wahrscheinlich nicht von einem gemeinsamen Vorfahren stammen und auch nicht von einem einzigen Gentyp gesteuert werden. Sie sind so unterschiedlich, dass es scheint, als hätte „Schwanzwaffe“ nichts damit zu tun, außer dass sie aussehen, als könnten sie als Waffe verwendet werden.

Schwanzstruktur des Ankylosauriers | Arbour et al. / Wikimedia Commons

Zusätzlich zu diesen Arten mit offensichtlichen Anzeichen einer „Waffenverwendung“ gibt es einige Arten, die Aufmerksamkeit verdienen. Obwohl sie keine spezialisierten Strukturen haben, verwenden sie ihre Schwänze auch als Waffen, wie beispielsweise eine bunte kleine Eidechse – die Regenbogen-Flugechse (Agama agama). Sie kämpfen untereinander um das Recht auf Paarung und ihre spezielle Kampfmethode besteht darin, den Körper des anderen festzuhalten und sich dann mit ihren langen Schwänzen zu schlagen. Frühere Studien gingen davon aus, dass große Sauropoden über ähnliche Verteidigungsmethoden verfügen. Obwohl es immer wieder Kontroversen gibt, glauben viele Wissenschaftler immer noch, dass diese „Peitschen“ fleischfressenden Dinosauriern schweren Schaden zufügen könnten.

Eine farbenfrohe männliche Regenbogen-Flugechse | Bernard DUPONT / Wikimedia Commons

Unter den lebenden Tieren versuchen Krokodile, Schuppentiere, Komodowarane und sogar Stachelschweine, ihre Feinde mit ihren Schwänzen anzugreifen, aber nur Lebewesen aus der Familie der Cordylidae verfügen über spezialisierte Knochenstrukturen wie Dinosaurier. Die Möglichkeit, die Evolution des „Waffenschwanzes“ direkt durch die Analyse der morphologischen Struktur zu untersuchen, ist äußerst gering. Dennoch versuchten die Forscher, Morphologie und Verhalten zu ergänzen, um zu analysieren, welche Faktoren mit dem „zur Waffe gemachten“ Schwanz in Zusammenhang stehen.

Ein großer Kerl in Rüstung, vielleicht mit einem Meteorhammer

Durch morphologische Analyse unterteilten die Forscher die als Waffen verwendeten Schwänze in vier Typen:

Der erste Typ hat keine spezialisierten Strukturen, kann aber durch Schwingen seines Schwanzes angreifen, wie beispielsweise die Regenbogen-Flugechse;

Die zweite Art hat einen knöchernen Schwanzstachel, wie beispielsweise der Stegosaurus;

Der dritte Typ hat ein verhärtetes Schwanzende, wie beispielsweise die Glyptodonten;

Die vierte Art hat einen verlängerten Schwanz, wie beispielsweise Ankylosaurier.

Anschließend maßen die Forscher die Körperlänge, das Gewicht, die Schwanzbeweglichkeit, die Ernährung und die Panzerung anderer Körperteile der Art und führten Korrelationsstudien auf Grundlage der vier zuvor unterteilten Schwanzkategorien durch. Sie fanden heraus, dass die Frage, ob der Schwanz als Waffe eingesetzt wird, mit der Körperlänge der Art (mehr als ein Meter von der Schnauzenspitze bis zum After), der Körperpanzerung, der Flexibilität des Schwanzes und der Ernährung zusammenhängt. Die „waffenfähige“ Knochenstruktur hängt auch mit der starren Brusthöhle und der „Panzerung“ aus Knochenablagerungen (Osteoderm genannt) unter der Dermis zusammen.

Krokodile haben Knochenpanzer | Pixabay

Wenn eine Kreatur groß ist, einen großen Teil ihres Körpers mit Knochenpanzerung bedeckt, einen starren Thorax hat und Pflanzen frisst, dann ist es wahrscheinlicher, dass sie über eine seltsame Schwanzwaffe verfügt und diese zur Verteidigung gegen Raubtiere einsetzt.

Um zu klären, warum diese morphologischen Strukturen mit dem „waffenfähigen“ Schwanz in Zusammenhang stehen, muss man die Synergie zwischen der Struktur und der Funktion des Organismus berücksichtigen.

Zunächst einmal deutet die enorme Größe darauf hin, dass diese Art von Lebewesen in einer relativ offenen Umgebung leben könnte. Aufgrund der Körpergröße ist es außerdem schwierig, sich schnell zu verstecken, sodass eine aktive Verteidigung erforderlich ist. Die im Körper häufiger vorkommende intradermale Osteogenese liefert die Rohstoffe für die Evolution – gerade weil sie diesen Technologiebaum beleuchtet, werden komplexere Panzerungen und sogar spezialisierte Schwanzstrukturen möglich. Der große und starre Thorax bietet einen Drehpunkt für das schnelle Schwingen des Schwanzes; und Pflanzenfresser sind die Wurzel all dieser Evolutionsprozesse – sie sind ständig dem Überlebensdruck durch Raubtiere ausgesetzt.

Fossiles Modell von Meiolania platyceps mit Stacheln am Schwanz | Fanny Schertzer / Wikimedia Commons

Diese Merkmale scheinen auch ein Hinweis darauf zu sein, warum die Verteidigungsstrategie der „Schwanzwaffe“ so selten ist: Schließlich müssen verschiedene Voraussetzungen erfüllt sein, um ein vollständiges und wirksames Schwanzverteidigungssystem zu erhalten. Es muss zuerst mit einer Rüstung gefüllt werden, dann wird die Angriffskraft verbessert. Im harten Prozess der natürlichen Selektion ist dieser Evolutionsprozess zweifellos kostspielig.

Es gibt noch mehr Waffen...

Obwohl die Forscher ein evolutionäres Korrelationsmodell für „Schwanzwaffen“ vorlegten, konnten sie die mögliche Herkunft dieser Merkmale nicht beantworten – es scheint, dass sie völlig unabhängig voneinander entstanden und nur ein Zufall der Natur waren. Bestehende systematische Evolutionsanalysen legen jedoch nahe, dass Ankylosaurier und Stegosaurier sehr eng verwandt sind und ähnliche Evolutionsstrategien verfolgen.

Im Jahr 2021 gab eine Studie in der Zeitschrift Nature bekannt, dass in Chile eine neue Art von Panzerdinosaurier, Stegouros elengassen, entdeckt wurde. Sein Gattungsname bedeutet „bedeckter Schwanz“, daher wird er vorübergehend als „Drache mit bedecktem Schwanz“ übersetzt.

Der Ankylosaurier besitzt nicht den typischen Schwanzhammer anderer großer Ankylosaurier, was jedoch nicht bedeutet, dass es sich um eine unauffällige „frühe Art“ handelt – sein Schwanz ist schockierender als ein Vorschlaghammer, es handelt sich um ein „Obsidiansägeschwert“ von vor 74 Millionen Jahren! Sieben Paare großer intradermaler Knochenplatten sind sauber am Ende des Steißbeins befestigt; die Platten sind flach und erstrecken sich zu beiden Seiten hin in einer dreieckigen Form.

Der Schwanz des Dinosauriers war mit Knochenplatten ausgekleidet | Sergio Soto Acuña et al. / Natur (2021)

Obsidiansägeschwert Macuahuitl aus Holz und Obsidianflocken | Arjuno3 / Wikimedia Commons

Diese neue „Waffe“ erweitert das „Arsenal“ der Heckwaffen. Die Knochensporne des Stegosaurus, die Schwanzkeule des Ankylosauriers und das „Obsidiansägeschwert“ des Diplodocus lassen darauf schließen, dass gepanzerte Dinosaurier bei der „Waffenisierung“ ihrer Schwänze möglicherweise eine einzigartige evolutionäre Logik hatten.

Frühere Studien zu Liaoningosaurus paradoxus legten nahe, dass die Schwanzkeule der Ankylosaurier aus einem griffförmigen Schwanzwirbel in der Unterkreide vor 120 Millionen Jahren entstanden sein könnte. Die aktuelle paläontologische Ansicht geht jedoch davon aus, dass sich der Parasaurolophus (Parankylosauria), zu dem das Nashorn gehörte, bereits vor 167 Millionen Jahren von den Euankylosauria trennte. Dies lässt darauf schließen, dass beim Parasaurolophus wahrscheinlich eine komplexere evolutionäre Beziehung zwischen Schwanz und Schwanz besteht. Als Lebewesen, die im magischen Land Gondwana leben, haben sie unter besonderen Umweltbedingungen möglicherweise komplexere und vielfältigere Schwanzstrukturen entwickelt.

Der Evolutionsbaum der Ankylosaurier und Stegosaurier und ihre charakteristischen Schwänze | Sergio Soto Acuña et al. / Natur (2021)

Vielleicht werden mit den fortlaufenden Entdeckungen der Paläontologen in naher Zukunft immer mehr „Waffen“ zur Bibliothek hinzugefügt und wir werden die Möglichkeit haben, die Evolutionsmuster bunter Schwanzwaffen umfassender zu verstehen.

Autor: Broken Sunny

Herausgeber: pee pee shrimp

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