Sie waren die gigantischsten Tiere, die jemals auf der Erde gelebt haben. Sauropodendinosaurier - „dünn an einem Ende; viel, viel dicker in der Mitte; und am anderen Ende wieder dünn “, wie Komiker John Cleese sie beschrieb, waren Titanen, die mehr als 130 Millionen Jahre lang gedieh. Die größten bekannten Arten, wie Argentinosaurus und Futalognkosaurus aus dem prähistorischen Südamerika, waren mehr als 30 Meter lang und wogen mehr als 70 Tonnen. Knochen, die in den 1870er Jahren gefunden wurden (und irgendwie verloren gegangen sind), deuten darauf hin, dass eine rätselhafte Art, Amphicoelias genannt, möglicherweise noch größer war.
Kein Landsäugetier hat jemals die Größe dieser gigantischen Dinosaurier erreicht. Das prähistorische hornlose Nashorn Paraceratherium - das größte Landsäugetier aller Zeiten - war nur 40 Fuß lang und wog nur 17 Tonnen, und die heutigen afrikanischen Buschelefanten mit 5 Tonnen würden neben den größten Sauropodendinosauriern köstlich aussehen. (Blauwale sind mit 100 Fuß und 200 Tonnen etwas massereicher als Sauropoden, aber physiologisch gesehen ist es einfacher, in einer aquatischen Umgebung groß zu sein.)
Was war mit diesen Dinosauriern, die es ihnen ermöglichten, die größten Landtiere aller Zeiten zu werden? Paläontologen beschäftigen sich seit mehr als einem Jahrhundert mit dieser Frage. Selbst relativ kleine Riesen wie Apatosaurus und Diplodocus, so glaubten frühe Naturforscher, waren so groß, dass sie sich auf Flüsse und Seen beschränken mussten, die tief genug waren, um die Masse der Dinosaurier zu stützen. An Land würden diese Dinosaurier unter ihrem eigenen Gewicht zusammenbrechen. In den 1970er Jahren bestätigten Skelettbeweise und erhaltene Spuren auf Gleisen, dass Sauropoden Landbewohner waren. Paläontologen haben jedoch erst vor kurzem begonnen, die Geheimnisse der Entwicklung und Entwicklung dieser scheinbar unwahrscheinlichen Tiere im Laufe ihres Lebens zu lüften.
Das Verständnis der Naturgeschichte von Sauropoden war entscheidend, um herauszufinden, wie sie so groß wurden. Obwohl einige der frühesten Mitglieder der Sauropoden-Linie - wie die 230 Millionen Jahre alte Panphagia aus Argentinien - weniger als zwei Meter lang waren, verfügten sie über eine einzigartige Kombination von Merkmalen, die es der Gruppe schließlich ermöglichten, riesige Größen zu erreichen.
Die Art und Weise, wie Sauropoden reproduziert wurden, könnte ein Schlüssel für ihre Fähigkeit gewesen sein, zu solch erstaunlichen Größen zu wachsen. Mutter Sauropoden legten ungefähr 10 Eier auf einmal in kleinen Nestern; Dutzende von versteinerten Eiern wurden gefunden, ebenso wie Tausende von Eiern von Orten auf der ganzen Welt. (Einige haben sogar Embryonen darin aufbewahrt, sodass Paläontologen Sauropodeneier anhand ihrer Form eindeutig identifizieren können.) Das bedeutet, dass diese Dinosaurier außerhalb des Körpers ihrer Mutter wuchsen. Laut Christine Janis von der Brown University und Matthew Carrano vom Smithsonian National Museum of Natural History eröffnete das Legen von Eiern diesen Dinosauriern evolutionäre Möglichkeiten.
Für große Säugetiere ist das Tragen eines Fötus eine große Investition. Sich entwickelnde afrikanische Buschelefanten haben zum Beispiel eine erstaunliche Zeit von 22 Monaten in ihren Müttern verbracht, und je größer die Säugetierarten werden, desto länger müssen sich ihre Nachkommen vor der Geburt entwickeln. Während einer langen Schwangerschaft, einschließlich einer Fehlgeburt, kann viel schief gehen, und die Ernährung eines so großen Embryos über einen so langen Zeitraum ist ein enormer Energieverbrauch für eine werdende Mutter (ganz zu schweigen davon, dass das Baby gestillt und nach der Geburt versorgt wird). Je größer Säugetiere werden, desto höher sind das Risiko und die Kosten für die Beförderung von Nachkommen. Daher kann es eine Art Größenschwelle geben, die Landsäugetiere nicht überschreiten können.
Mutter-Sauropoden hingegen mussten ihre sich entwickelnden Babys fast zwei Jahre lang nicht tragen, und sie konnten in relativ kurzen Abständen zahlreiche Eier legen. Einige Arten haben nach dem Schlüpfen möglicherweise für die elterliche Fürsorge gesorgt: Seltene Wege weisen darauf hin, dass einige Herden wahrscheinlich Sauropoden unterschiedlichen Alters aufwiesen. Aber Fans des Zeichentrickfilms The Land Before Time sind möglicherweise enttäuscht zu wissen, dass sich andere wahrscheinlich nicht um ihre Jungen gekümmert haben. Paläontologen haben auch Knochenbeete gefunden, die nur junge Sauropoden von Arten wie Alamosaurus enthalten, was darauf hinweist, dass diese Dinosaurier nach dem Verlassen des Nestes auf sich allein gestellt waren.
Unabhängig davon, ob sich jugendliche Sauropoden in großen Herden oder in kleineren Gruppen von Dinosauriern ihres Alters aufhielten, waren die jungen Dinosaurier wahrscheinlich wählerische Esser. Sie mussten es sein, wenn sie erwachsen werden wollten. Diplodocus ist einer der bekanntesten Sauropodendinosaurier, und Erwachsene dieses jurassischen Pflanzenfressers hatten breite, eckige Schnauzen, was auf eine wahllose Ernährung hindeutet. Neben energiereichen Ginkgobäumen und Nadelbäumen, die als Affenpuzzles bezeichnet werden, hätten sie auch mit minderwertigen Lebensmitteln wie Cycads und den harten Teilen von Nadelbäumen überleben können. Der Schädel eines Jugendlichen, den John Whitlock, Jeffrey Wilson und Matthew Lamanna im letzten Jahr beschrieben hatten, deutet darauf hin, dass der junge Diplodocus einen anderen Geschmack hatte.
Paläontologen haben erkannt, dass die Unterschiede in der Menüauswahl zwischen grasenden und grasenden Pflanzenfressern im Allgemeinen in der Schädelform zu sehen sind. Während Grazer breite Maulkörbe haben, um eine Vielzahl von Lebensmitteln zu fressen, haben selektive Browser schmalere und abgerundete Schnauzen, die es ihnen ermöglichen, bestimmte Pflanzen oder Pflanzenteile zu pflücken. (Einige phantasievolle Rekonstruktionen gaben Diplodocus und anderen Sauropoden elefantenähnliche Stämme zum Zupfen von Nahrungsmitteln, aber diese Idee wurde gründlich entkräftet.) Da der jugendliche Diplodocus- Schädel eine rundere Form hatte, schlugen Whitlock und Kollegen vor, dass er das saftigste Stöbern auswählte - Der jugendliche Diplodocus hat sich vielleicht auf Lebensmittel wie Schachtelhalme, Farne und energiereiche Immergrüne konzentriert, anstatt das, was verfügbar war, abzusaugen, wie es Erwachsene taten.
Aus energetischer Sicht war es sinnvoll, dass junge Sauropoden wählerisch waren. Kleine Dinosaurier brauchten das meiste Geld für ihre Nahrung. Sie waren darauf spezialisiert, hochenergetische Pflanzen zu pflücken, um ihr schnelles Wachstum voranzutreiben. Erwachsene, die ohnehin schon groß waren und nur große Körper pflegen und nicht anbauen mussten, konnten es sich leisten, große Mengen an Kraftstoff minderer Qualität abzubauen. Während sie absolut gesehen mehr Nahrung zu sich nahmen, konnten erwachsene Sauropoden minderwertige Nahrung zu sich nehmen, während kleinere Sauropoden qualitativ hochwertige Nahrung benötigten. (Dies ist ein weit verbreitetes Muster, das auch heute noch bei Tieren zu beobachten ist: Ein winziger Spitzmaus muss fast ständig nahrhafte Insekten fressen, aber afrikanische Elefanten können sich von Gras und anderen pflanzlichen Nahrungsmitteln von geringerer Qualität ernähren.) Ausgereifter Diplodocus, um durch ein Phänomen, das Ökologen als „Nischeneinteilung“ bezeichnen, im gleichen Gebiet zu leben. Die Spezialisierung der Jugendlichen und die allgemeinere Ernährung der Erwachsenen hielten sie vom ständigen Wettbewerb um Nahrung fern, was bedeutet, dass der junge und alte Diplodocus sich fast wie ernährten wenn sie zwei verschiedene Arten wären.
Frühe Naturforscher glaubten, Sauropoden seien so groß, dass sie sich auf Flüsse und Seen beschränken mussten, die tief genug waren, um ihre Masse zu stützen. Erst in den 1970er Jahren bestätigten Skelettbeweise und erhaltene Fußabdrücke, dass Sauropoden Landbewohner waren. (© Julius T. Csotonyi, csotonyi.com) 
Der abgebildete Argentinosaurus und Futalognkosaurus aus dem prähistorischen Südamerika war mehr als 30 Meter lang und wog mehr als 70 Tonnen. (© Julius T. Csotonyi, csotonyi.com) Um all dieses Essen zu konsumieren, mussten Sauropoden es erreichen. Lange Hälse waren eine kritische, frühe Anpassung, die es Sauropoden ermöglichte, große Körpergrößen zu erreichen, wie Martin Sander und 15 andere Wissenschaftler kürzlich ausführten. Stellen Sie sich einen Apatosaurus vor, der am Rand eines prähistorischen Waldes steht. Der lange Hals des Dinosauriers würde es ihm ermöglichen, einen weiten Vegetationsstreifen zu erreichen - hoch und niedrig, links und rechts -, ohne seinen Körper überhaupt zu bewegen. Von Anfang an in der Sauropoden-Evolution ermöglichten lange Hälse diesen Dinosauriern eine effiziente Nahrungsaufnahme, um Ressourcen zu erreichen, die für andere Pflanzenfresser unzugänglich waren, und selbst mit winzigen Köpfen hätten große Sauropoden leicht große Mengen an Nahrung aufsaugen können.
Wie diese Dinosaurier all diese grünen Lebensmittel in Energie und Gewebe umwandelten, ist eine schwierigere Angelegenheit. Sauropoden hatten keine robusten Molarbatterien, um ihre Nahrung zu kauen. Viele hatten nur ein paar bleistift- oder löffelförmige Zähne, um das Essen zu zupfen, bevor sie es als Ganzes schlucken. Angesichts der schlechten Tischmanieren der Sauropoden dachten die Wissenschaftler, die Dinosaurier hätten möglicherweise Steine verschluckt, um noch im Magen befindliches Futter zu zermahlen, wie es manche Vögel tun. Die Paläontologen Oliver Wings und Martin Sander haben argumentiert, dass dies wahrscheinlich nicht der Fall war - sogenannte „Magensteine“, die bei einigen Sauropodenfossilien gefunden wurden, weisen kein Verschleißmuster auf, das mit dem übereinstimmt, was zu erwarten wäre, wenn sie auf diese Weise verwendet würden. Stattdessen extrahierten die Dinosaurier so viel Nahrung wie möglich aus ihrer Nahrung, indem sie sie für lange Zeit in ihrem Verdauungssystem hielten.
Einige Details der Sauropodenverdauung wurden von Jürgen Hummel und Kollegen im Jahr 2008 experimentell modelliert. Die Wissenschaftler legten moderne Proben des am häufigsten vorkommenden Sauropodenfutters aus dem Mesozoikum - Farne, Schachtelhalme, Ginkgos und Nadelbäume - in einfache künstliche Mägen. Sie inokulierten die falschen Eingeweide mit Mikroben, die aus dem Teil des Verdauungssystems der Schafe stammen, in dem die pflanzliche Nahrung anfänglich abgebaut wird. Während die Pflanzen fermentierten, verfolgten die Wissenschaftler, wie viel Nahrung sie freisetzten.
Im Gegensatz zu der Annahme, dass viele dieser Pflanzen in der Umgebung mit rohem Magen relativ leicht abgebaut werden. Besonders nahrhaft waren Schachtelhalme und Affenrätsel. Tatsächliche Dinosaurier-Mägen hätten diese Pflanzen vielleicht sogar noch besser zersetzen können, und es gab in den Pflanzen der damaligen Zeit mit Sicherheit genug Energie, um Sauropoden groß werden zu lassen. Sauropoden benötigten wahrscheinlich keine außergewöhnliche Darmarchitektur, um zu überleben.
Ein weiteres wichtiges Merkmal erlaubte es diesen Titanen, sich zu vergrößern. Es ist eine Eigenschaft, die sie mit Vögeln teilen. Vögel sind die direkten Nachfahren von kleinen Theropodendinosauriern, die mit Arten wie Velociraptor und Anchiornis verwandt sind, aber nicht sehr eng mit Sauropodendinosauriern verwandt sind. Zuletzt teilten sie einen gemeinsamen Vorfahren vor mehr als 230 Millionen Jahren. Trotzdem hatten sowohl die Theropoden- als auch die Sauropoden-Linie ein besonderes Merkmal gemeinsam, das für ihre Entwicklung von außerordentlicher Bedeutung war - ein Netzwerk von inneren Luftsäcken, die mit der Lunge verbunden waren.
Die weichen Luftsäcke wurden nicht direkt im Fossilienbestand gesehen, aber die Strukturen hinterließen verräterische Taschen, in denen sie in Knochen eindrangen. Die Naturforscher haben die Einschnitte vor mehr als einem Jahrhundert erkannt, aber die modernen Paläontologen haben gerade erst begonnen, ihre Bedeutung zu verstehen. Wie bei Vögeln waren die Lungen von Sauropoden wahrscheinlich mit einer Reihe von Luftsäcken verbunden, und an diesen Organen befand sich ein Netzwerk kleinerer Taschen - Divertikel genannt -, die die Knochen in Hals, Brust und Unterleib der Dinosaurier infiltrierten. Aus struktureller Sicht verringerte dieses Netzwerk von luftgefüllten Strukturen die Dichte des Sauropodenskeletts und ermöglichte diesen Dinosauriern eine relativ leichte Konstruktion für ihre Größe. Sauropoden-Skelette hatten keine extra starken Knochen, wie man früher vermutete, sondern wurden durch ein Merkmal, das sie mit Vögeln teilten, leichter, und das Netz von Luftsäcken hatte wahrscheinlich auch andere Vorteile.
Bei Vögeln sind Luftsäcke Teil eines Atemkreislaufs, der Sauerstoff weitaus effizienter entzieht als die Atemwege von Säugetieren. Wir wissen noch nicht, ob Sauropoden auf die gleiche Weise atmeten wie Vögel - das Ausmaß, in dem ihre Skelette durch Luftsäcke verändert wurden -, aber es ist wahrscheinlich, dass die Luftsäcke der Riesendinosaurier besser in der Lage waren, Sauerstoff an ihre zu liefern Körper als die Alternative in riesigen Säugetieren gesehen. Vögel haben eine hohe Stoffwechselrate, die viel Sauerstoff für ein anhaltendes Fliegen erfordert. In ähnlicher Weise hätten die Größe und die Lebensdauer von Sauropoden viel Sauerstoff benötigt, und das Luftsacksystem hätte ihnen wesentliche Vorteile für die Atmung verschafft.
Nicht alle Sauropodendinosaurier waren Riesen. Einige Arten - wie Magyarosaurus aus den Schichten Rumäniens - waren kleine Nachkommen sehr viel größerer Arten. Ihre Größe schrumpfte aufgrund ihrer Isolation auf Inseln, obwohl der genaue Grund, warum sich solche Inselzwerge entwickeln, von Wissenschaftlern diskutiert wird. Trotzdem entwickelten sich Sauropoden mit einem Gewicht von mehr als 40 Tonnen während der langen Amtszeit dieser Dinosauriergruppe unabhängig voneinander in mindestens vier Abstammungslinien. Dies alles dank einer Reihe von Eigenschaften, die eine große Körpergröße ermöglichten.
Paläontologen untersuchen immer noch den evolutionären Druck, der solch große Formen vorteilhaft gemacht hat. Ihre Größe bot ihnen vermutlich einen gewissen Schutz vor Raubtieren, und ihre langen Hälse ließen sie zu Nahrungsmitteln gelangen, die kleinere Wesen hungrig ansahen, aber nicht erreichen konnten. Welche weiteren Vorteile die Riesengröße mit sich gebracht haben könnte, bleibt unklar. Trotzdem waren Sauropoden erstaunliche Kreaturen, die nur dank eines merkwürdigen Zusammenflusses von Ereignissen existieren konnten. Es waren fantastische Formen, anders als alles, was vorher war oder sich seitdem entwickelt hat.
