Wie konnten die großen Dinosaurier ihr eigenes Körpergewicht tragen?
In den Museen kann man gewaltige Dinosaurier-Skelette bewundern.
Die größten Dinosaurier waren riesig, z.B. im Vergleich zu heutigen Elefanten.
Wie konnten die ihr eigenes Körpergewicht tragen? Gäbe es heute so große Tiere, so würden sie unter ihrem eigenen Körpergewicht zusammenbrechen.
Haben die Paläontologen mal eine statische Untersuchung gemacht?
7 Antworten
In den Museen kann man gewaltige Dinosaurier-Skelette bewundern.
Das stimmt. Das weltweit größte öffentlich ausgestellte Skelett eines Dinosauriers ist im Naturkundemuseum Berlin ausgestellt. Es ist ein Skelett der Art Giraffatitan (früher Brachiosaurus) brancai. Es ist 13.27 m hoch und aus fossilen Knochen mehrerer Individuen zusammengesetzt, darunter auch aus Material des Holotypus.
Die größten Dinosaurier waren riesig, z.B. im Vergleich zu heutigen Elefanten.
Der Durchschnittsdino war und ist - da die Vögel (Aves) echte Dinosaurier sind, ist diese Tiergruppe gar nicht ausgestorben - nicht besonders groß. Die meisten von ihnen waren eher klein bis mittelgroß und wogen nicht mehr als einige Kilogramm bis zu einer Tonne. Selbst die größten Raubdinosaurier wie Tyrannosaurus rex, Giganotosaurus carolinii oder Spinosaurus aegyptiacus waren sehr wahrscheinlich "nur" so schwer oder wenig schwerer als ein großer Elefantenbulle.
Wirklich große Formen brachte nur die Gruppe der Sauropoden hervor. Hier gab es in der Tat aber etliche Gattungen, die wirklich riesig waren und die größten Landwirbeltiere hervorbrachten, die je gelebt haben. Einige Gattungen wurden über 30 m lang und könnten bis zu 80 oder gar 90 Tonnen gewogen haben, darunter z. B. Diplodocus, Seismosaurus hallorum (oft auch als eine Art von Diplodocus klassifiziert), Argentinosaurus, Brachiosaurus oder der eingangs bereits erwähnte Giraffatitan.
Wie konnten die ihr eigenes Körpergewicht tragen?
Die Sauropoden haben das Problem auf die gleiche Weise gelöst wie Elefanten. Ihr Gewicht ruhte auf vier riesigen, säulenartigen Beinen, die das Gewicht optimal verteilten. Ähnlich wie Elefanten besaßen sie wohl auch ein Polster aus Fettgewebe in ihren Fußsohlen, das wie ein Stoßdämpfer wirkte. Die Knochen der Dinosaurier sind zudem pneumatisiert, also in einer Art Leichtbauweise konstruiert. Sie waren deshalb einerseits besonders leicht, andererseits aber trotzdem sehr stabil, um die großen Lasten dennoch tragen zu können. Vogelknochen enthalten zudem mehr mineralische Substanz als Säugerknochen. Auch das verleiht einerseits Stabilität, dient andererseits in Form sog. medullärer Knochen als Calciumspeicher für die Eierschalenproduktion. Wir dürfen deshalb annehmen, dass auch Sauropoden den Vögeln ähnliche sehr mineralienreiche und daher stabile Knochen besaßen.
Das Gewicht dürfte für Sauropoden noch das geringste Problem gewesen sein. Ihre Größe brachte ganz andere Probleme mit sich. Ihr Herz-Kreislaufsystem musste hohe Drücke aushalten, schließlich musste das Blut auch den langen Hals entlang bis zum Gehirn gepumpt werden. Wahrscheinlich haben Sauropoden dieses Problem ähnlich wie Giraffen gelöst, indem sie ein Wundernetz (Rete mirabile) besaßen, das ist ein feines Netz aus arteriellen Blutkapillaren, das sich anschließend wieder in einer Arterie vereinigt. Das Netz kann bei Lageveränderungen des Kopfes Blut ahfnehmen und Blutdruckschwankungen damit abfedern.
Außerdem unterschied sich das Atmungssystem der Sauropoden von dem der Säugetiere erheblich. Es ähnelte dem der Vögel und war viel leistungsfähiger und effizienter als das der Säuger.
Im Unterschied zur Säugerlunge ist die Vogel- bzw. die Dinosaurierlunge volumenkonstant. Luft strömt außerdem stets in einer Richtung (unidirektional) durch sog. Lungenpfeifen oder Parabronchien. Diese kreuzen sich mit den Blutgefäßen nach dem Kreuzstromprinzip, was einen sehr effizienten Gasaustausch ermöglicht. Die Belüftung der Lunge erfolgt über Luftsäcke, die sich teilweise bis in die Knochen hinein erstrecken und die in zwei Gruppen, eine vordere und eine hintere Luftsackgruppe eingeteilt werden können. Wie Blasebälge pumpten diese die Luft in die Lungen. Ausführlich habe ich die Vogelatmung hier beschrieben.
Bemerkenswert ist, dass sich die Lebensgeschichten (life histories) und Reproduktionsstrategien der Sauropoden fundamental von jenen der Elefanten unterschied. Man hat anhand von Knochenquerschnitten das Alter von Sauropodenfossilien ermitteln können. Die Methode funktioniert ganz ähnlich wie das Auszählen von Baumringen. Dabei kann anhand der Breite der Ringe auch ermittelt werden, wie schnell die Sauropoden wuchsen. Die Forscher waren ziemlich erstaunt, als sich zeigte, dass Sauropoden für so große Tiere nur sehr kurze Zeit lebten, nur etwa 25 Jahre (zum Vergleich: Elefanten werden ähnlich alt wie Menschen, einige Wale werden sogar über 200 Jahre alt). Sie wuchsen zudem sehr schnell heran. Man hat ermittelt, dass die Sauropoden deshalb schon sehr früh, noch lange bevor sie ausgewachsen waren, fortpflanzungsfähig gewesen sein mussten. Ins Bild passt auch, dass Sauropoden typische r-Strategen waren, also auf eine hohe Reproduktionsrate setzten. Man hat Nester von Sauropoden gefunden, die einige hundert Eier enthielten. Da es unwahrscheinlich ist, dass Sauropoden Brutpflege betrieben (andere Dinosaurier taten das, z. B. Maiasauria, Oviraptor) und weil die frisch geschlüpften Jungen winzig waren, dürfte die Jungtiersterblichkeit sehr hoch gewesen sein. Nur ganz wenige dürften lange genug überlebt haben, um das Fortpflanzungsalter zu erreichen und noch weniger dürften jemals ihre volle Größe erreicht haben. Die hohe Geburtenrate glich die hohe Jungtiersterblichkeit aber wieder aus. Dieser Unterschied in der Fortpflanzungsstrategie erklärt aber auch, wie es möglich war, dass derart große Tiere vom Ökosystem ernährt werden konnten.
Schau Dir die Hummel an. Sie hat für ihren Körper viel zu kleine Flügel und trotzdem fliegt sie. Es gibt immer Mittel und Wege, dass etwas funktioniert. Besonders in der Natur wird viel ausprobiert :-)
Das ist richtig und genau deswegen habe ich das geschrieben.
Das Gewicht ist das kleinere Problem, da braucht man einfach nur stabilere und größere Knochen. Viel interessanter sind die hydrostatischen Probleme, also ein Herz, dass Blut auch in 10 m Höhe Pumpen kann und Mechanismen die Verhindern, dass die Sauropoden ohnmächtig werden, wenn sie den Kopf hoch heben.
Außerdem kritisch die Aufnahme und Verteilung des Sauerstoffs, die wahrscheinlich nur mit der Kombination aus Luftsäcken und Lunge, wie heute noch bei den Vögeln möglich war. Dabei ist der Atemprozess mehrstufig und die Luft nimmt einen anderen Weg raus als rein. Ansonsten wären so lange Hälse mit der entsprechenden Luftsäule kaum ein funktionierendes Konzept gewesen. Ein bisschen geholfen hat sicher auch, die damals höhere Konzentration an Luftsauerstoff.
Ich glaube das Gewicht war an sich nicht das Problem. Warum wir keine Tiere in der Größe haben ist weil eine solche Größe extreme Mengen an Energie benötigt.
Diese Dinosaurier haten viel stärkere Muskel uns Skelette,die das enorme Körpergewicht gut tragen konnten,außerdem waren sie sehr gross was das Gewicht noch besser verteilte
Klar! Bei den Großen ist das Gewicht besser verteilt. Darum macht es ihnen nichts aus, so groß zu sein.
Der Beweis, dass die Flügel der Hummel nicht zu klein zum Fliegen sind, ist dadurch gegeben, dass sie fliegt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Hummel-Paradoxon