Illustration von Plesiosaurus, Stegosaurus, Diplodocus, Allosaurus und modernem Kolibri. (J. Wiemann) Wissenschaftler haben einen neuen Weg gefunden, um festzustellen, ob Dinosaurier waren heiß- oder kaltblütig.
Diese Frage ist Paläontologen lange Zeit entgangen, was dazu führt viele hitzige Debatten wo sie sich sogar gegenseitig vorwarfen, sich eher wie Politiker als wie Wissenschaftler zu verhalten.
Früh Dinosaurier Forscher gingen zunächst davon aus, dass diese Tiere langsam, schwerfällig und kaltblütig seien wie die modernen Reptilien, denen sie zu ähneln schienen – ihre nächsten Reptilienverwandten, die es heute gibt, sind Krokodile.
In jüngerer Zeit gab es jedoch Hinweise darauf, dass dies nicht der Fall ist.
Vom Stoffwechsel Hinweise in Eierschalen auf die warmblütige Eigenschaft des Könnens halten den kalten Polarbedingungen stand , mehren sich die Anzeichen dafür, dass Dinosaurier warmblütige Tiere gewesen sein könnten.
Einige von ihnen sind schließlich direkte Vorfahren der heute bekannten Heißlaufvögel mit dem höchsten Stoffwechsel.
Andere argumentierten, dass Dinosaurier möglicherweise weder Ektothermen (Kaltblüter) noch Endothermen (Warmblüter) seien und dass dies der Fall sein könnte eine dritte Möglichkeit . Wie die heutigen Schildkröten verbrennen Mesothermen zwar innere Energie, um ihre Körpertemperatur wie Endothermen zu regulieren, jedoch nicht in dem gleichen Ausmaß und in derselben Konsistenz wie Säugetiere und Vögel.
Eine neue Methode der Molekularpaläobiologin Jasmina Wiemann von der Yale University ermöglicht es Forschern nun, die Stoffwechselraten von Dinosauriern anhand ihrer Fossilien zu berechnen.
„Stoffwechsel bedeutet, wie effektiv wir den Sauerstoff, den wir einatmen, in chemische Energie umwandeln, die unseren Körper mit Energie versorgt.“ erklärt Wiemann. Bei diesem Umwandlungsprozess entstehen Nebenprodukte, die mit den Proteinen, Zuckern und Lipiden unseres Körpers interagieren und chemisch stabile Abfälle bilden. Warmblüter benötigen einen höheren Stoffwechsel, um sich mit Energie zu versorgen.
Es ist schwer, sich auf frühere Versuche zu verlassen, Stoffwechselindikatoren aus dem Wissen darüber zu gewinnen, bei welchen Temperaturen sich Spurenelemente in den Knochen bilden, da wir noch nicht verstehen, wie der Fossilisierungsprozess diese Mineralien verändert. Die Stabilität des Atemabfallprodukts ermöglicht jedoch eine zuverlässige Versteinerung.
Wir haben einen neuen Proxy entwickelt, der auf die Nebenprodukte der molekularen aeroben Atmung abzielt. Bei der aeroben Atmung wird Sauerstoff in chemische Energie umgewandelt, eine Kaskade von Prozessen, die Wärme freisetzen, die schließlich die Fähigkeit eines Tieres zur aktiven Thermoregulierung bestimmt ... pic.twitter.com/njnIQY2iyU
— Dr. Jasmina Wiemann (@jasmina_wiemann) 25. Mai 2022
Anhand der Oberschenkelknochen von 55 verschiedenen Tieren, darunter Dinosaurier, Flugsaurier, Plesiosaurier, moderne Vögel, Säugetiere und Eidechsen, suchten die Forscher nach Anzeichen dieses verräterischen molekularen Abfalls.
Durch den Vergleich der Mengen an Atemabfällen, die in den Knochen dieser verschiedenen noch lebenden Arten gefunden wurden, konnten Wiemann und Kollegen eine Skala zwischen Abfall und Stoffwechselrate ermitteln. Anschließend berechneten sie daraus den Stoffwechsel der ausgestorbenen Tiere.
„Das ist für uns als Paläontologen wirklich spannend – die Frage, ob Dinosaurier warm- oder kaltblütig waren, ist eine der ältesten Fragen in der Paläontologie, und jetzt glauben wir, dass wir uns einig sind, dass die meisten Dinosaurier warmblütig waren.“ sagt Wiemann.
Einige, wie die Echsenhüftsaurier – zu denen auch gehören Triceratops Und Stegosaurus – hatten ähnliche Stoffwechselraten wie die kaltblütigen Reptilien, die wir heute kennen. Aber vielen anderen Gruppen ging es heiß.
Einige Ornithischier, darunter Stegosaurus, Triceratops und ein Hadrosaurier, reduzierten sekundär ihre Stoffwechselraten auf die Werte moderner Ektothermen (d. h. Eidechsen), was auf thermoregulatorisches Verhalten wie saisonale Migration, Sonnenbaden oder Vorlieben für warmes Klima schließen lässt. pic.twitter.com/go7HaIYe9V
— Dr. Jasmina Wiemann (@jasmina_wiemann) 25. Mai 2022
Sogar Flugsaurier waren Warmblüter, was darauf hindeutet, dass bei ihren Ornithodiran-Vorfahren Endothermie vorhanden war, bevor sich Flugsaurier von ihren Dinosaurierverwandten trennten. Es scheint, dass die hohe Endothermie der Vögel ein sehr altes Merkmal ist.
Diese Ergebnisse die Hypothese ausschließen dass Vögel und Säugetiere aufgrund ihrer warmblütigen Natur möglicherweise das Massenaussterben in der späten Kreidezeit überlebt haben. Viele ihrer zeitgenössischen Dinosaurier, die ausgerottet wurden, teilten diese Eigenschaft ebenfalls.
„Eine hohe Stoffwechselrate wird allgemein als einer der Hauptvorteile angesehen, wenn es darum geht, Massenaussterben zu überleben und danach erfolgreich zu strahlen.“ sagt Wiemann.
„Wir leben im sechsten Massensterben, daher ist es wichtig für uns zu verstehen, wie moderne und ausgestorbene Tiere physiologisch auf frühere reagierten.“ Klimawandel und Umweltstörungen, so dass die Vergangenheit den Schutz der biologischen Vielfalt in der Gegenwart und unser zukünftiges Handeln beeinflussen kann.“
Ihre Forschung wurde veröffentlicht in Natur .