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140 Millionen Jahre lang stapften die Sauropoden über alle Kontinente der Erde, mussten sich an eine sich verändernde Umwelt anpassen und der Raubsaurier erwehren. Doch schon kurz nachdem sie vor rund 210 Millionen Jahren im späten Trias auftauchten, erreichten sie enormen Ausmasse.
Sauropoden waren mit einer Körperlänge von gegen 40 Metern, einer Höhe von 17 Metern und einem Gewicht von bis zu 100 Tonnen die grössten Landtiere, die je unsere Erde bewohnten. Wie Marcus Clauss von der Universität Zürich und der Bonner Paläontologe Martin Sander herausgefunden haben, war dieser einzigartige Gigantismus nur möglich, weil die Sauropoden Eier legten und viele Nachkommen hatten, die Nahrung nur herunterschlungen anstatt sie zu kauen, eine vogelähnliche Lunge aufwiesen und eine flexible Stoffwechselrate hatten. Die Forscher veröffentlichten ihre Erkenntnisse in der Ausgabe vom 10. Oktober 2008 von «Science».
Wenn pflanzenfressende Säugetiere jemals gleich erfolgreich sein wollen, müssen sie ihre gegenwärtige Überlebenszeit auf der Erde noch einmal verdoppeln. «Bislang gab es auf der Erde keine erfolgreicheren Pflanzenfresser als die gigantischen Sauropoden», erklärt der Physiologe Marcus Clauss von der Universität Zürich.
Im Gegensatz zu Säugetieren wiesen die Sauropoden eine evolutionsgeschichtlich «altmodische» Eigenschaft auf: sie kauten ihr Futter nicht. Dadurch hatten sie keine Kauzähne, die den Kopf mit steigendem Körpergewicht überproportional grösser gemacht hätte. Es gab also keine Beschränkung durch übergrosse Köpfe und somit wurden auch die sehr langen Hälse möglich – eine Form, die bei Säugetieren komplett fehlt. Die Hälse der Giraffe oder des Kamels sind im Vergleich zu den Sauropodenhälsen extrem kurz. Sauropoden schlossen die Nahrung also nicht durch Kauen auf, sondern glichen dies vermutlich schlicht durch die lange Zeit aus, die die Nahrung in ihren riesigen Därmen der Verdauung ausgesetzt war.
Evolutionsgeschichtlich hoch entwickelt waren jedoch die Lungen der Sauropoden. Diese hocheffektiven Atmungsorgane könnten einerseits eine hohe Stoffwechselrate insbesondere bei Jungtieren ermöglicht haben. Andererseits hätten die Luftsäcke und Knochen-Pneumatisierung den riesigen Hals leicht gemacht und zugleich die innere Oberfläche der Tiere vergrössert, so dass durch die Atmung mehr Wärme an die Umgebung abgegeben werden konnte.
Eine letzte, vermeintlich hoch entwickelte Eigenschaft wird für die Sauropoden diskutiert – nämlich eine Stoffwechselrate, die sich im Laufe der Entwicklung vom Jungtier zum Erwachsenenstadium deutlich verändert. Ein Äquivalent dazu ist im heutigen Tierreich nicht bekannt. Diese Eigenschaft kann nicht anhand von Fossilfunden belegt werden, sondern ergibt sich aus einem logischen Dilemma: die Wachstumsraten der Sauropoden waren enorm und denen von Säugetieren vergleichbar – das weiss man aus Untersuchungen von Wachstumszonen am Knochen. Ein 10 Kilogramm schwerer Schlüpfling erreichte ein Körpergewicht von bis zu über 30 Tonnen innerhalb von ca. 20 Jahren. «Ein solches Wachstum ist ohne eine Säugetier-ähnliche Stoffwechselrate nicht denkbar», sagt Marcus Clauss. Berechnungen zeigen jedoch, dass ein ausgewachsener Sauropode selbst mit der vergrösserten «inneren Oberfläche» mit einem Säugetier-Stoffwechsel überhitzen würde. Die einfachste Erklärung wäre, dass bei diesen Tieren die Stoffwechselrate mit zunehmender Körpergrösse absinkt.
Der Gigantismus der Sauropoden lässt sich somit aus einer Kombination von evolutionsgeschichtlich alten Eigenschaften (Fortpflanzung mittels Eiern, keine Zerkleinerung der Nahrung) und hochmodernen Anpassungen (vogelartige Lunge, flexible Stoffwechselrate) erklären.
