Wenn Sie ein gefrorenes Huhn aus dem Supermarkt kaufen, kaufen Sie wirklich die gefrorenen Überreste eines lebenden Dinosauriers. In den letzten zehn Jahren hat eine Fülle von Fossilien aus China eindrucksvoll gezeigt, dass sich Vögel aus kleinen, räuberischen Dinosauriern entwickelt haben, und sogar die riesigen Tyrannosaurier hatten möglicherweise während eines Teils ihres Lebens Flaum. Mit jedem Jahr zeigen neue Erkenntnisse, dass viele der Merkmale, die wir als Hinweis auf Vögel betrachten, erstmals bei Dinosauriern auftraten. Ein neuer Dinosaurier aus Argentinien zeigt jedoch, dass einige dieser Merkmale viel früher erschienen sind als bisher angenommen.
Aerosteon riocoloradensis wurde letzte Woche im Open-Access-Journal PLoS One angekündigt und war ein großer fleischfressender Dinosaurier, der vor etwa 84 Millionen Jahren im heutigen Südamerika lebte. Zu Beginn der geologischen Geschichte gehörte Südamerika zu einer größeren Landmasse namens Gondwana. Aufgrund dieser Verbindung lebten viele der Dinosaurier, die in Südamerika lebten, auch in anderen Teilen der Welt, die einst damit verbunden waren, wie Afrika.
Auf diesen südlichen Kontinenten gab es drei große Gruppen von räuberischen Dinosauriern. Einige der bekannteren waren der Segeljäger Spinosaurus, der Giganotosaurus mit dem großen Schädel und der Carnotaurus mit dem gehörnten Fleischfresser. Sie sind Vertreter der drei Hauptgruppen von Theropoden, die in Gondwana präsent waren. Aber seltsamerweise passte Aerosteon zu keiner dieser Gruppen. Zunächst zeigt sich die größte Ähnlichkeit mit Verwandten von Giganotosaurus, doch als die Forscher dies genauer untersuchten, stellten sie überrascht fest, dass Aerosteon enger mit dem Terror von Nordamerika, Allosaurus, verwandt war .
Die Anwesenheit eines Verwandten von Allosaurus in Südamerika während dieser Zeit - der Späten Kreidezeit - war für sich genommen schockierend, aber die Skelettarchitektur von Aerosteon war noch faszinierender. Als Paläontologen die Knochen untersuchten, sahen sie merkwürdige Merkmale, die auch bei Vögeln zu sehen waren, wie Teile der Wirbel, die aussahen, als wären sie mit einem Löffel herausgeschöpft worden. Dies waren Stellen in den Knochen, an denen Luftsäcke eingedrungen waren.
Bei lebenden Vögeln sind Luftsäcke mit der Lunge verbunden und dringen in den umgebenden Knochen, insbesondere in die Wirbel, ein. Diese Knochen werden "pneumatisch" genannt. Die Strukturen sind für das einzigartige Atemmuster der Vögel von wesentlicher Bedeutung, bei dem die eingeatmete Luft sich kontinuierlich durch die Reihe der Luftsäcke bewegt, um den Vögeln die Möglichkeit zu geben, mehr Sauerstoff zu extrahieren. Sie reduzieren auch das Gewicht, indem sie Knochen aushöhlen, was fliegenden Arten hilft, in die Luft zu fliegen. Aerosteon zeigte ähnliche Merkmale in seinen Wirbeln sowie in anderen Teilen des Skeletts wie Hüften, Querlenker und Knochen entlang des Bauches (Gastralia genannt). Andere Dinosaurier, wie der Theropod Majungasaurus aus Madagaskar und viele der langhalsigen Sauropod-Dinosaurier wie Diplodocus, waren zuvor dafür bekannt, pneumatische Knochen zu besitzen, aber Aerosteon wies die bisher umfangreichste Aushöhlung in seinem gesamten Körper auf.
So ähnlich wie Vögel, gehörten Aerosteon und Majungasaurus nicht zur Gruppe der Theropoden, die in direktem Zusammenhang mit den frühesten Vögeln standen, und Sauropoden wurden sogar noch weiter von den Vorfahren der Vögel entfernt. Aerosteon, Sauropoden und die Vogel-Vorfahren waren jedoch alle Saurier-Dinosaurier und hatten vor über 230 Millionen Jahren einen gemeinsamen Vorfahren. In der Tat deutet das Vorhandensein von pneumatischen Knochen bei so vielen verschiedenen Saruischianern darauf hin, dass das Vorhandensein von Luftsäcken im Körper etwas war, das bereits bei den gemeinsamen Vorfahren der Saurier vorhanden war.
Während ein definitiver gemeinsamer Vorfahre für Saurier nie gefunden werden kann, wird die Vorhersage durch die Tatsache bestätigt, dass einer der frühesten Saurier-Dinosaurier, Eoraptor, auch Knochen hatte, die durch Luftsäcke geformt wurden. Dies bedeutet, dass eine der wichtigsten Anpassungen der heute lebenden Vögel bereits vor über 200 Millionen Jahren in kleinen, räuberischen Dinosauriern vorhanden war (auch wenn sie nicht in der gleichen Weise verwendet wurden).
Aerosteon war jedoch kein fliegender Dinosaurier. Warum deuten seine Knochen also eindeutig auf das Vorhandensein von Luftsäcken hin? Angesichts der Tatsache, dass sich die ersten Vogeldinosaurier erst vor etwa 150 Millionen Jahren - oder 75 Millionen Jahre nach dem ersten Nachweis von Luftsäcken im Skelett - entwickelt haben, müssen sich pneumatische Knochen aus einem anderen Grund entwickelt haben. In ihrer Studie über Aerosteon schlugen die Forscher vor, dass das Ausmaß der Luftsäcke bei einzelnen Dinosauriern unterschiedlich ist.
Sogar zwischen einzelnen Tieren ist die Menge, in der Knochen von Luftsäcken geformt wurden, unterschiedlich. Größere Luftsäcke wären bei Dinosauriern bevorzugt gewesen, bei denen das Skelett so hell war, dass sie einen Vorteil hatten, vor allem, weil weniger Energie für die Fortbewegung benötigt wurde.
Sobald Luftsäcke eine größere Menge des Skeletts durchdrungen haben, könnten sie von der Evolution für andere Zwecke kooptiert worden sein. Da sie von Anfang an aus der Lunge entstanden wären, könnten die Luftsäcke das Atmen einiger Dinosaurier unterstützt haben. Dies ist eine Möglichkeit für Aerosteon, aber die Forscher warnten, dass nur, weil seine Luftsäcke beim Atmen verwendet wurden, dies nicht bedeutet, dass es genauso atmet wie lebende Vögel.
Angesichts der Tatsache, dass Vögel die einzigen lebenden Tiere mit diesen ausgedehnten Luftsäcken sind, gibt es keine genauen lebenden Entsprechungen, mit denen Aerosteon verglichen werden kann. Doch sobald Dinosaurier Luftsäcke hatten, die zur Atmung beitrugen, konnten die Luftsäcke durch die Evolution weiter angepasst werden, um die Atmung effizienter zu gestalten. Noch ähnlicher ausgehöhlte Knochen wie bei lebenden Vögeln wurden von Coelurosauriern beschrieben, den räuberischen Dinosauriern, aus denen sich Vögel entwickelten.
Die Beschreibung von Aerosteon ist nicht nur deshalb bemerkenswert, weil es ein weiterer eindrucksvoller fleischfressender Dinosaurier ist, der dem räuberischen Pantheon hinzugefügt werden kann, sondern auch, weil er einige wichtige neue Fragen zu Dinosauriern als Lebewesen aufwirft. Wie kam ein Verwandter eines nordamerikanischen Dinosauriers nach Südamerika und blieb dort so lange bestehen? Hatte Aerosteon nahe Verwandte, deren sterbliche Überreste sich noch in Südamerika befanden? Welche Vorteile hatten die Luftsäcke in ihrem Skelett? Wie entwickelten sich die Luftsäcke zu Organen, die Dinosauriern das Atmen ermöglichten? Könnten sie auch zur Regulierung der Körpertemperatur verwendet worden sein? Solche Fragen werden Paläontologen noch viele Jahre beschäftigen.
Hier ist eine zweiteilige kritische Analyse des Aerosteon, die ich interessant fand.
Fotokredit: PlosOne
