Dinoverdauung im Labor

Warum wurden Dinosaurier so gross, wovon haben sie sich ernährt? Wissenschaftler suchen nach Erklärungen.

Rolf Höneisen

Nach allem, was wir wissen, hätte es die riesigen Dinosaurier gar nie geben dürfen. Dass es sie trotzdem gab, belegen Fossilfunde. Nur, wie konnten sie existieren? Wissenschaftler der Universität Bonn wollen herausfinden, von welchen Pflanzen sich Riesendinosaurier ernährt haben könnten. Ihre Studie ist nun in der Zeitschrift «Proceedings of the Royal Society B» erschienen.

Man nehme: 200 Milligramm getrocknete und zermahlene Schachtelhalme, zehn Milliliter Verdauungssaft aus dem Schafpansen, ein paar Mineralstoffe, Karbonat und Wasser. Den Mix fülle man in eine grosse Spritze, klemme diese in eine drehbare Trommel und stelle das Ganze in einen Wärmeschrank, wo der Sud langsam vor sich hin rotiert – und fertig ist der künstliche «Saurier-Pansen».

Mit dieser Vorrichtung (als Hohenheimer Futterwerttest auch bei der Bewertung
von Futter für Kühe eingesetzt) untersucht Jürgen Hummel (Bonner Institut für Tierwissenschaften), von welchen Pflanzen sich Riesendinosaurier ernährt haben könnten. Denn das ist eines der Puzzlestücke, die im Bild von den grössten jemals auf der Erde
wandelnden Landtieren noch fehlen.

Die gewaltigsten der so genannten «sauropoden Dinosaurier» brachten mit 70 bis 100 Tonnen so viel Masse auf die Waage wie zehn ausgewachsene Elefanten. Je grösser ein Tier, desto mehr Nahrung muss es zu sich nehmen, um zu überleben. Ein Gebiet ernährt daher nur eine bestimmte Maximalmenge von Tieren.

Gleichzeitig gibt es aber eine Untergrenze für die Populationsdichte. Wird sie unterschritten, stirbt die Art aus: Sander: «Krankheiten können dann schnell den kompletten Bestand ausrotten; zudem wird es schwierig, einen Geschlechtspartner zu finden.»

Ein 100-Tonner wie der Argentinosaurus dürfte diese Minimal-Populationsdichte
normalerweise gar nicht erreicht haben – eigentlich hätte es ihn aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnis nicht geben dürfen. Es gibt aber Erklärungsansätze für dieses scheinbare Paradoxon: Beispielsweise hatten Riesendinos vermutlich einen Stoffwechsel, der niedriger als der von Säugetieren war. Unklar ist dabei, wie energiereich ihre Futterpflanzen waren.

Dieser Frage gehen Jürgen Hummel und Marcus Clauss (Universität Zürich) nach. «Wir nehmen an, dass die pflanzenfressenden Dinosaurier eine Art Gärbehälter gehabt haben müssen, ähnlich wie heute der Pansen in Kühen.» Fast alle Vegetarier im Tierreich
verdauen auf diese Weise unter Mithilfe von Bakterien ihre Nahrung. Ausnahme ist der Pandabär. Die Konsequenz: Er muss den lieben langen Tag Bambusblätter in sich hineinschaufeln, um seinen Energiebedarf zu decken – und das, obwohl er sich wenig bewegt und so Energie spart.

Hummel funktionierte für seine Laborexperimente Glasspritzen zu einfachen Gärbehältern um, die er mit Bakterien aus dem Schafpansen füllt. Man könne davon ausgehen, dass es diese Mikroorganismen schon früher gegeben habe. Sie seien «evolutiv sehr alt», meint Hummel zu seiner Annahme. Bei dieser «Erklärung» wird man stutzig: Dann hätten diese Bakterien 100 Millionen Jahre unverändert überstanden! Ganz im Gegensatz zu den Dinos, die sie in sich herumtrugen ...

Zum Bakterienmix hinzu gibt der Biologe getrocknete und zermahlene Futterpflanzen:
Gras, Laub oder Kräuter, die Tieren heute als Nahrung dienen, und zum Vergleich Schachtelhalm, Zimmertanne oder Ginkgo-Blätter – also Bestandteile von Pflanzen, die als uralt gelten. Das bei der Gärung entstehende Gas drückt die Kolben aus den Spritzen.
Auf deren Skalen kann Hummel daher direkt den Gärerfolg ablesen. Dabei gilt die einfache Regel: Je mehr Gas, desto «hochwertiger» ist das Futter.

Die als alt geltenden Pflanzen schneiden dabei im Vergleich zur heutigen
Flora erstaunlich gut ab. «So riesig, wie man es erwarten könnte, ist der Unterschied
gar nicht», betont der Wissenschaftler, der sogar den Erwartungen entgegengesetzte Beobachtungen macht. Beispielsweise verwerten die Bakterien Ginkgo sogar besser als
Laub. Am liebsten scheinen ihnen aber Schachtelhalme zu sein: Bei denen ist
die Gasproduktion sogar höher als bei manchen Gräsern. Dennoch dient der
Schachtelhalm heute vergleichsweise wenigen Tieren als Futter. Der Grund:
Viele Schachtelhalme enthalten Giftstoffe und der hohe Anteil an Silikat
wirkt wie Schleifpapier – es nutzt die Zähne ab.

Viele Riesendinosaurier hatten überhaupt keine Mahlzähne, sondern
rupften die Nahrung aus und schlangen sie hinunter. Die mechanische Zerkleinerung
übernahm eventuell eine «Magenmühle»: Ähnlich wie heutige Vögel
könnten die Dinos Steine geschluckt haben, mit denen sie in ihrem muskulösen
Magen den Nahrungsbrei zerrieben. Gute Hinweise darauf gibt es aber
nicht. Erst kürzlich hat der Bonner Paläontologe Oliver Wings angezweifelt,
dass Saurier Magensteine hatten – anhand fossiler Funde lasse sich die Annahme
jedenfalls nicht belegen. Das Rätsel um die Dinos darf weitergehen.

Quelle: factum 2/2008