Wie die Sauropoden (hier eine Rekonstruktion im Dinosaur Valley State Park bei Glen Rose in Texas), vor Jahrmillionen ihre riesigen Leiber durch die Landschaft bewegt haben, ist teilweise noch rätselhaft.
Das Bild zeigt den vorderen Teil der Fundstelle in Marokko mit den beiden längsten Fährten. Oben: ein 3D-Modell als Tiefenfarbbild. Unten: die Interpretation der Fußspuren.
Bonn – Die gewaltigsten Landtiere aller Zeiten stampften nach allem, was man bisher an paläontologischen Funden ans Tageslicht gebracht hat, vor rund 95 Millionen Jahren während der Oberkreide über die Erde: 2011 legten Wissenschafter in Argentinien fossile Überreste eines pflanzenfressenden Dinosauriers aus dieser Ära frei, der etwa 40 Meter lang, bis zu 20 Meter hoch und rund 80 Tonnen schwer gewesen sein dürfte. Der Sauropode aus der Gruppe der Titanosaurier gilt seither als Rekordhalter unter den Urzeitriesen und hinterließ entsprechend große Fußabdrücke.
Wie genau sich diese Giganten der Urzeit damals fortbewegt haben, ist allerdings nach wie vor umstritten. Nun haben Wissenschafter Hinweise darauf gefunden, welche Bedeutung die Fußstellung bei den Sauropoden gehabt haben könnte. Die Forscher untersuchten dafür mit modernsten Methoden zahlreiche Sauropoden-Spuren in Marokko am Fuß des Atlas-Gebirges und verglichen sie mit anderen Spuren von Dinosauriern aus dieser Gruppe.
Rätsel um Fortbewegungmethode
Sauropoden gehörten zu den erfolgreichsten Pflanzenfressern des Erdmittelalters. Charakteristisch für diese Gruppe waren ein tonnenförmiger Körper auf säulenartigen Beinen sowie ein überaus langer Hals, der in einen verhältnismäßig kleinen Kopf mündete. Nachdem die Gelenke in den Beinen dieser Riesen teilweise knorpelig waren und somit meist nicht erhalten sind, kann man aus den fossilen Knochen nur bedingt auf die Bewegungsabläufe beim Schreiten schließen.
Die fehlenden Puzzlestücke lassen sich jedoch mithilfe von versteinerten Fußspuren rekonstruieren, wie ein internationales Team um Jens Lallensack von der Universität Bonn nun im "Journal of Vertebrate Paleontology" berichtet. Die Wissenschafter haben dafür eine besondere Spurenfundstelle in Marokko am Fuß des Atlas-Gebirges näher untersucht. Die Fundstelle besteht aus einer bei der Gebirgsbildung senkrecht gestellten Fläche von 54 Mal sechs Metern Größe, die hunderte einzelner Trittsiegel zeigt, die sich teilweise überlappen. Ein Teil dieser Fußabdrücke konnte insgesamt neun Fährten zugeordnet werden. "Das Herausarbeiten individueller Fährten aus diesem zerstampften Durcheinander von Fußspuren war Detektivarbeit und nur durch die Analyse hochauflösender 3D-Modelle am Computer möglich", sagt Oliver Wings von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Koautor der Studie.
Verblüffende Stellungswechsel
Die Ergebnisse haben die Forscher verblüfft: Die Fährten sind äußerst schmal – die rechten und linken Fußspuren liegen fast auf einer Linie. Auch sind die Vorderfuß-Eindrücke nicht nach vorne gerichtet, wie für Sauropoden-Spuren typisch, sondern zeigen zur Seite – teilweise sogar schräg nach hinten. Mehr noch: Die Tiere konnten nach Bedarf zwischen beiden Stellungen wechseln. "Menschen sind in der Lage, die Handfläche nach unten zu drehen, indem sie Elle und Speiche über Kreuz legen", sagt Michael Buchwitz vom Museum für Naturkunde Magdeburg. Diese komplizierte Bewegung sei bei heutigen Landwirbeltieren allerdings auf Säugetiere und Chamäleons beschränkt. Bei anderen Tieren, einschließlich der Dinosaurier, war sie nicht möglich. Sauropoden mussten folglich eine andere Möglichkeit gefunden haben, den Vorderfuß nach vorne zu drehen.
Der Schlüssel liegt vermutlich in den mächtigen Knorpellagen, die eine große Flexibilität in den Gelenken, insbesondere in der Schulter, erlaubten. Warum aber wurden die Hände überhaupt nach außen rotiert? "Nach außen gerichtete Hände mit sich gegenüberstehenden Handflächen waren der ursprüngliche Zustand der noch zweibeinig laufenden Vorfahren der Sauropoden", erklärt Shinobu Ishigaki von der Okayama University of Science in Japan. Die Frage müsste also vielmehr lauten, warum die meisten Sauropoden ihre Vorderfüße nach vorne drehten – eine anatomisch schwierig zu realisierende Bewegung.
Riesenwuchs führte zu Beweglichkeitsverlust
Hierzu konnte eine statistische Analyse von Sauropodenfährten aus der ganzen Welt wichtige Hinweise liefern: Offenbar neigten die Tiere zu nach außen gerichteten Vorderfüßen, wenn das Vorderbein nicht zur aktiven Fortbewegung, sondern lediglich zum Tragen des Körpergewichts benutzt wurde. So waren die Vorderfüße häufig dann weiter nach außen rotiert wenn das Tier langsam lief und sich der Massenschwerpunkt des Körpers weit hinten befand.
Erst wenn die "Hände" zum Vorwärtsantrieb mitbenutzt wurden, war ein nach vorne gerichteter Vorderfuß von Vorteil. Außerdem zeigt sich, dass die Außenrotation des Vorderfußes auf kleinere Individuen beschränkt war, während er bei größeren Tieren meistens nach vorne gerichtet war. Den großen Tieren war es offenbar nicht mehr möglich, den Vorderfuß zur Seite auszurichten. "Dieser Verlust an Beweglichkeit war vermutlich eine direkte Folge des Riesenwuchses", sagt Lallensack. (red, 3.2.2019)