Ankylosaurier sind berühmt für ihre reich verzierten Auswüchse knöcherner Rüstungen. Stacheln, Schwanzkeulen und sogar kieselige Panzerungen zierten ihren Körper, so dass diese Dinosaurier oft als "lebende Panzer" bezeichnet wurden. Aber es gibt noch eine weitere ungewöhnliche Ankylosaurier-Besonderheit, die die Neugier der Paläontologen geweckt hat. Ankylosaurus und seine Verwandten hatten gewundene, labyrinthartige Nasengänge, und einer neuen Studie zufolge hätten diese biologischen Entlüftungsöffnungen dazu beigetragen, die sperrigen Dinosaurier in der Hitze der Kreidezeit kühl zu halten.
Paläontologen wundern sich seit mindestens den 1970er Jahren über die komplexen Nasen von Ankylosauriern. Warum diese wabernden, stacheligen Dinosaurier mäandernde Nasengänge haben, die so viel Platz in ihren Schädeln einnehmen, ist ein Rätsel. Verschiedene Erklärungen wurden vorgeschlagen - vielleicht befanden sich in den Lufträumen Drüsen, die die Fähigkeit der Dinosaurier, zu riechen, unterstützten, als Resonanzkammer dienten oder irgendwie die Atmung unterstützten -, aber keine dieser Hypothesen erklärte die seltsamen Nasen der gepanzerten Dinosaurier vollständig.
Es schien unmöglich zu sagen, wenn man nur das Labyrinth der Passagen betrachtete. In einer neuen PLOS ONE- Studie, die den Luftstrom in den Nasen der Ankylosaurier-Arten Panoplosaurus mirus und Euoplocephalus tutus modellierte, konnten der Anatom der Ohio University, Jason Bourke, und Kollegen untersuchen, wie Ankylosaurier-Nasen diesen Dinosauriern dabei halfen, überschüssige Wärme abzuleiten.
"Vor unserer Arbeit", sagt Bourke, "beruhte der Gedanke, dass diese verrückten Nasen bei der Temperierung helfen, nur auf einem grundlegenden Verständnis der Physik und Vergleichen mit modernen Tieren." Niemand hatte die Idee gründlich getestet, so Bourke und Die Kollegen machten sich daran zu simulieren, wie die Luft durch die Nasen von Ankylosauriern zirkulieren würde, und gingen dabei auf eine frühere Studie ein, in der die Nasen der kuppelförmigen Pachycephalosaurier untersucht wurden.
Schädel des spätkreidezeitlichen Panzerdinosauriers Euoplocephalus, dargestellt als fester Schädel (links) und als transparenter Schädel, der die lange, gewundene Nasenhöhle in der Schnauze enthüllt. (Bourke et al.) Dinosaurier, die seit über 66 Millionen Jahren tot sind, zum Leben zu erwecken, war keine leichte Aufgabe. "Dies ist ein häufiges Problem in der Paläophysiologie", sagt Bourke. „Alle Dinge, an denen wir interessiert sind, versteinern nicht.“ Um diese Straßensperre zu umgehen, studierte Bourke, was über die Atmung von Vögeln, Krokodilen und Eidechsen bekannt ist. Sein Team berücksichtigte Details wie die geschätzte Temperatur und Luftfeuchtigkeit der eingeatmeten Luft und wendete die Gewohnheiten lebender Tiere auf lang ausgestorbene Dinosaurier an.
"Ich freue mich sehr über den hier verfolgten Ansatz der Fluiddynamik", sagt Victoria Arbor, Paläontologin beim Royal British Columbia Museum. "Es ist nicht etwas, was wir oft bei Dinosauriern gesehen haben, und es bietet einen wirklich starken Einblick in einen besonders seltsamen Aspekt der Anatomie von Ankylosauriern."
Bourke und sein Team stellten fest, dass die Drehungen und Wendungen in Ankylosauriernasen sie zu effizienten Wärmetauschern machen, sodass diese Dinosaurier Körperwärme abgeben können. Obwohl der Euoplocephalus zur selben Zeit am selben Ort lebte, konnte er die Luft besser kühlen als der benachbarte Panoplosaurus . Die Unterschiede in der Nase haben möglicherweise mit der Größe des Euoplocephalus zu tun - größere Körper kühlen sich langsamer ab und erwärmen sich langsamer als kleinere -, so dass eine bessere Klimaanlage für den größeren Dinosaurier zu erwarten ist -, aber Bourke vermutet auch, dass sich die Lebensgewohnheiten ändern können habe eine Rolle gespielt. Beispielsweise kann Euoplocephalus in offenen Lebensräumen mit größerer Sonnenexposition gelebt haben, oder Euoplocephalus ernährte sich von einer weniger nahrhaften Vegetation, die im Darm fermentierte und die Körperwärme erhöhte.
Trotzdem standen beide Dinosaurier vor dem gleichen Problem. Große pflanzenfressende Dinosaurier lebten in warmen Klimazonen und waren warmblütig. "Es wäre überlebenswichtig gewesen, das Gehirn auf einer konstanten Temperatur zu halten", sagt Arbor. Und das gilt nicht nur für Ankylosaurier. Bourke merkt an, dass bei Dinosauriern mit Entenschnabel wie Parasaurolophus und Sauropodendinosauriern wie Giraffatitan eine „verrückte Nasenentwicklung“ beobachtet wurde. "Es ist möglich, dass die Nase ein wichtiger Faktor dafür war, dass so viele Dinosaurier in Tonnengebiete vordrangen", sagt Bourke.
Durch die Analyse alter Knochen mit modernster Technologie wird die einzigartige Natur der Dinosaurier noch deutlicher. "Die große Sache ist, dass wir gezeigt haben, dass große Dinosaurier eine andere Möglichkeit hatten, kühle oder warme Luft zu erzeugen als Säugetiere und moderne Vögel", sagt Bourke. Anstelle von dünnen, gerollten Strukturen aus Knochen oder Knorpel - Turbinaten genannt - entwickelten Nicht-Vogel-Dinosaurier ihre eigene Methode, um dieselbe physiologische Aufgabe zu erfüllen. Aufwendige Nasengänge sind Teil der Erfolgsgeschichte von Dinosauriern, die es den „schrecklichen Eidechsen“ ermöglichen, Größen zu gewinnen, die ohne ihre eigene Klimatisierungsmethode nicht möglich gewesen wären.
Die neue Forschung hilft, die Rolle der Nasen dieser Dinosaurier zu definieren, schließt jedoch andere Funktionen für Ankylosaurier-Nasenlöcher nicht aus. Während Ankylosaurier-Nasengänge den Dinosauriern dabei halfen, kühl zu bleiben, „ist es durchaus möglich, dass die verschiedenen Formen der Nasengänge unterschiedliche Klänge erzeugt haben, ähnlich wie dies für Dinosaurier mit Entenschnabel wie Lambeosaurus und Parasaurolophus vorgeschlagen wurde“, sagt Arbor.
Labyrinthartige Nasengänge halfen diesen Dinosauriern nicht nur, kühl zu bleiben und vielleicht etwas über ihren Lebensstil zu sagen, sondern die gleichen Strukturen hätten auch als wahrer Messingabschnitt für Kretische Tiere dienen können. Während sich unsere Faszination für Dinosaurier oft auf Zähne, Krallen, Rüstungen und andere auffällige Merkmale konzentriert, scheint es, dass eine der besten Möglichkeiten, sie kennenzulernen, darin besteht, einen Blick in die Nase zu werfen.
