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Neutronenquelle erlaubt Blick in Fossilien Dinoeier durchleuchtet: Erkenntnisse zum Schlupf von Raptoren

Autor / Redakteur: Dr. Andreas Archut / Christian Lüttmann

Die nächsten Verwandten der Dinosaurier leben bis heute weiter: die Vögel. Nun haben Forscher untersucht, ob das Schlupfverhalten von Dinosauriern auch eher dem der Vögel als dem der Reptilien entsprochen hat. Dazu blickten sie mit moderner Technik in 67 Millionen Jahre alte Raptoreneier.

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Rekonstruktion eines Geleges mit Silhouetten der Oviraptoren.
Rekonstruktion eines Geleges mit Silhouetten der Oviraptoren.
(Bild: Chien-Hsing Lee/Tzu-Ruei Yang/Thomas Engler)

Bonn – Es ist 67 Millionen Jahre vor unserer Zeit. Irgendwo an einem ruhigen Platz, der heute Teil des Ganzhou-Beckens in China ist, legt ein Oviraptor-Weibchen seine Eier ab. Doch der Dinosauriernachwuchs wird nie das Licht der Welt erblicken. Was für die Mutter ein Verlust ist, stellt für die Wissenschaft einen Glücksfall dar. Denn drei der Eier sind bis heute in fossiler Form erhalten. „Oviraptoreneier werden in Zentralasien relativ häufig gefunden, allerdings sind die meisten aus dem Fundkontext gerissen“, sagt Thomas Engler vom Institut für Geowissenschaften der Universität Bonn. Häufig ist dann nicht mehr erkennbar, ob die Eier aus einem Gelege stammen.

„Das ist bei den von uns untersuchten Fossilien anders: Wir haben ein Eierpaar und ein weiteres Ei zusammen in einen Gesteinsblock eingebettet gefunden“, berichtet Dr. Tzu-Ruei Yang, der bei einer Grabung in der Nähe der Stadt Ganzhou in China den ungewöhnlichen Fund gemacht hat. Daraus schlossen die Forscher, dass die rund 18 Zentimeter großen Eier nahezu gleichzeitig von einem Oviraptor-Weibchen gelegt wurden.

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Aus den Knochen lesen

Mithilfe dieses Geleges sind Paläontologen der Universität Bonn nun zusammen mit Wissenschaftlern aus Taiwan, der Schweiz und dem Heinz Maier-Leibnitz Zentrum in Garching einer lange diskutierten Frage nachgegangen: Ähnelt die Fortpflanzungsbiologie der Oviraptoren eher Vögeln oder Reptilien?

Dazu analysierten die Forscher das Entwicklungsstadium der Embryonen in den drei Eiern. So versuchten sie abzuschätzen, ob die kleinen Dinos zugleich geschlüpft waren, wie bei Krokodilen üblich, oder zu unterschiedlichen Zeiten, was häufig bei Vögeln der Fall ist.

Dabei spielt die Länge der Knochen im Ei eine wichtige Rolle „Der Embryo, der im Vergleich über die längeren Knochen verfügt, ist weiter entwickelt“, erläutert Yang. Zudem deute ein stärker vernetztes Skelett auf ein höheres Entwicklungsstadium des Dino-Embryos hin.

Blick ins Innere von Dinoeiern

Doch wie lassen sich Knochen in einem fossilierten Dinosaurier-Ei untersuchen? Die Paläontologen der Universität Bonn probierten es zunächst mit dem institutseigenen Röntgen-Mikro-Computertomographen. „Leider ließen sich damit die Knochen nicht vom umliegendem Gestein unterscheiden“, sagt Geowissenschaftler Engler. Deshalb brachten die Forscher die Dinosauriereier an die Forschungs-Neutronenquelle der Technischen Universität München an das Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) nach Garching. „Aufgrund der hohen Eindringtiefe der Neutronen war es möglich, die internen Strukturen sichtbar zu machen“, sagt Dr. Malgorzata Makowska, die die Messungen und Auswertungen am MLZ betreute.

Aus der Länge und Lage der Embryonenknochen schlossen die Wissenschaftler, dass das einzelne Ei früher gelegt worden sein musste als das Eierpaar im gleichen Gelege. Doch auch beim Paar waren die Embryonen unterschiedlich weit entwickelt. Dünnschnitte bestätigen diese Ergebnisse. Mit ihnen haben die Wissenschaftler die Dicke der Eierschalen gemessen. Der heranwachsende Embryo nimmt einen Teil der Schale auf, weil er das Kalzium für sein wachsendes Skelett benötigt. „Je mehr Material aus der Eierschale herausgelöst wurde, desto weiter ist die Entwicklung des Embryos fortgeschritten“, erläutert Yang.

Mehr Vogel als Reptil

Aus diesen Indizien schlossen die Wissenschaftler, dass die Oviraptoren hinsichtlich ihrer Fortpflanzungsbiologie eher modernen Vögeln ähnelten, deren Küken zu unterschiedlichen Zeiten schlüpfen. Die Ergebnisse sprechen gegen die Strategie der Krokodile oder Schildkröten, die alle gleichzeitig aus dem Ei kriechen. Damit sind die Forscher der Lebensweise der längst ausgestorbenen Oviraptoren, die auf zwei Beinen in Zentralasien unterwegs waren, einen Schritt näher gekommen. „Darüber hinaus zeigt die Studie, dass die Untersuchung von Fossilien mit Neutronen neuartige wissenschaftliche Ergebnisse ermöglicht“, sagt Engler.

Originalpublikation: Tzu-Ruei Yang, Thomas Engler, Jens N. Lallensack, Adun Samathi, Malgorzata Makowska, and Burkhard Schillinger: Hatching Asynchrony in Oviraptorid Dinosaurs Sheds Light on Their Unique Nesting Biology, Integrative Organismal Biology; DOI: 10.1093/iob/obz030

* Dr. A. Archut, Rheinische Friedrich- Wilhelms-Universität Bonn, 53113 Bonn

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