Paläontologie: Ein Dino, der schneller schnüffelte als dachte

Paläontologen der Universität St. Petersburg waren die ersten, die die Struktur des Gehirns und der Blutgefäße im Schädel des Ankylosauriers Bissektipelta archibaldi eingehend untersucht haben. Es handelte sich um einen pflanzenfressenden Dinosaurier, der im Aussehen einem modernen Gürteltier ähnelt.

Eine feine Nase

Die erste dreidimensionale Computerrekonstruktion eines Dinosaurier-Endokastens aus Russland - ein digitaler Abguss seines Hirnschädels, Anm. - war für die Wissenschaftler hilfreich. Sie ermöglichte es, herauszufinden, dass Ankylosaurier, und insbesondere Bissektipelta, in der Lage waren, ihr Gehirn zu kühlen, einen extrem entwickelten Geruchssinn besaßen und tieffrequente Töne hörten. Ihr Gehirn war jedoch anderthalb Mal kleiner als das von modernen Tieren gleicher Größe.

Computertomographie sei Dank

"Dank der Entwicklung der Computertomographie (CT) in den vergangenen 15 bis 20 Jahren können Paläontologen immer mehr über das Gehirn der Dinosaurier und seine Struktur lernen", sagte Ivan Kuzmin, der Hauptautor des Artikels und Doktorand an der Universität St. Petersburg. "Wir beschlossen, Bissektipelta archibaldi neu zu beschreiben, und es gelang uns, seinen Platz im Stammbaum der Ankylosaurier zu klären. Eine 3D-Rekonstruktion des Endokastens seiner Gehirnhöhle wurde mittels CT durchgeführt. Es ist wichtig zu verstehen, dass der digitale 'Abdruck' des Hirnschädels nicht das Gehirn selbst ist. Es ist notwendig, ihn sorgfältig zu studieren, um zu verstehen, wie groß das eigentliche Gehirn war, wo seine Teile waren, wie die Gefäße und Nerven untergebracht waren.

Riechkolben dominieren

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass ein beträchtlicher Teil des Gehirns von Bissektipelta archibaldi von Riechkolben besetzt war - etwa 60% der Größe der Gehirnhälften. Bissektipelta konnte sich eines extrem entwickelten Geruchssinns rühmen, der ihm wahrscheinlich half, nach Nahrung und Verwandten des anderen Geschlechts zu suchen und die Annäherung von Raubtieren rechtzeitig zu spüren.

Es war von entscheidender Bedeutung, im Voraus über jede Gefahr Bescheid zu wissen, da Ankylosaurier eine so schwere Panzerung und eine ungeschickte Figur hatten. Der Geruchssinn der Ankylosaurier lässt sich sogar mit dem Geruchssinn des berühmten Raubtiers Tyrannosaurus rex vergleichen.  Seine Riechkolben waren sogar noch größer.

Ein Hirn wie ein Eisenbahnnetz

Auch spannende: "Der Ankylosaurus konnte sein Gehirn im wahrsten Sinne des Wortes zu kühlen", sagte Ivan Kuzmin. Das Netzwerk der Venen und Arterien in seiner Hirnhaut erwies sich als sehr kompliziert: Sie verliefen nicht in eine Richtung, sondern kommunizierten ständig miteinander, wie ein System von Eisenbahnschienen. Das Blut könnte in verschiedene Richtungen geflossen und umverteilt worden sein, wobei die optimale Hirntemperatur des Tieres beibehalten wurde. Wenn zum Beispiel die Oberseite des Kopfes eines Ankylosauriers warm wurde, leiteten die Gefäße das warme Blut schnell um und erzeugten einen Abschirmungseffekt - als ob ein Dinosaurier einen Sonnenhut aufsetzen würde. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass die endokranialen Gefäße der Ankylosaurier etwas mehr den Gefäßen heutiger Echsen ähnelten als denen der engeren Verwandten der Dinosaurier, den Vögeln".

Ein Gehör wie ein Krokodil

Den Paläontologen gelang es, das Innenohr des Bissektipelta archibaldi zu untersuchen. Seine Anatomie legt die Frequenz der Töne nahe, die der Ankylosaurus hören konnte. Es stellte sich heraus, dass der Bereich von etwa 300 bis 3.000 Hertz reichte - heutige Krokodile hören im gleichen Bereich. Dies sind recht tiefe Frequenzen, die der relativ großen Größe der Ankylosaurier entsprechen. Je größer die heutigen Tiere sind, desto mehr tieffrequente Töne machen und hören sie. Die Paläontologen vermuteten, dass die Ankylosaurier im Laufe der Evolution an Größe zunahmen, so dass sie später Töne mit noch niedrigeren Frequenzen wahrnehmen.

"Heutige Tierarten zeichnen sich durch ein bestimmtes Verhältnis zwischen Gehirn und Körpergröße aus", erklärte Ivan Kuzmin. Wenn man sich die Dinosaurier ansieht, dann waren die Ankylosaurier und ihre nächsten Verwandten (Stegosaurier) fast Außenseiter. Die Masse ihres Gehirns erwies sich mindestens um die Hälfte geringer als das, was wir aufgrund eines Vergleichs mit heutigen Tieren erwarten würden. Sie betrug etwa 26,5 Gramm für ein drei Meter langes Bissektipelta. Seine Hirngröße kann mit zwei Walnüssen verglichen werden. Nichtsdestotrotz existierten Ankylosaurier 100 Millionen Jahre lang auf dem Planeten. Sie waren in Bezug auf die Evolution recht erfolgreich. Nach der Größe ihrer Riechkolben zu urteilen, schnüffelten sie jedoch etwas schneller, als sie dachten.

Fossilien aus Usbekistan

Ankylosaurier leben in  der Jurazeit - vor etwa 160 Millionen Jahren - und existierten bis zum Ende der Dinosaurier-Ära, die vor 65 Millionen Jahren endete. Diese Pflanzenfresser erinnerten ein wenig an moderne Schildkröten oder Gürteltiere, waren mit einem dicken Panzer bedeckt und hatten manchmal sogar eine knöcherne Keule am Schwanz.

Die Forscher begannen sich für die einzigartig erhaltenen Überreste von Ankylosauriern aus Usbekistan zu interessieren. Obwohl diese Fossilien bereits seit 20 Jahren bekannt sind, hatten die Wissenschaftler erst jetzt die einmalige Gelegenheit, die Exemplare mit modernsten Methoden von innen zu untersuchen.

Während der Studie untersuchten die Paläontologen drei Fragmente von fossilen Schädeln des Ankylosauriers Bissektipelta archibaldi. Sie wurden während einer Reihe internationaler Expeditionen  in den späten 1990er und frühen 2000er Jahren am Fundort Dzharakuduk in der Zentralkysylkum-Wüste, Usbekistan, gefunden.

Dort können zahlreiche Überreste verschiedener Vertreter der antiken Fauna (etwa 90 Millionen Jahre alt) gefunden werden. Dazu gehören Dinosaurier, Pterosaurier, Krokodile, Vögel, Säugetiere und andere Wirbeltiere.

"Dies ist wirklich einer der reichsten Orte der Welt. Die Fauna von Dzharakuduk umfasst heute mehr als 100 Arten alter Wirbeltiere", sagte Pavel Skutschas, außerordentlicher Professor an der Universität St. Petersburg und Experte für Wirbeltiere des Mesozoikums.