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22. März 2017, 19:00 Uhr

Neuordnung

Studie stellt Dinosaurier-Stammbaum in Frage

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Drei Forscher wollen die Ahnentafel der Dinosaurier radikal umbauen - ein Angriff auf einen 137 Jahre alten wissenschaftlichen Konsens. Experten können der Idee einiges abgewinnen.

Was die Paläontologen Matthew G. Baron, David B. Norman und Paul M. Barrett in der aktuellen Ausgabe des Fachblatts "Nature" veröffentlichen, hat das Zeug, Fachkreise auf Jahre zu beschäftigen: Sie stellen den seit rund 137 Jahren bestehenden wissenschaftlichen Konsens über den Stammbaum der Dinosaurier in Frage.

Ihre wichtigsten Thesen:

"Wenn sich das alles in künftigen Analysen anderer Forscher bestätigt, werden wir möglicherweise Lehrbücher umschreiben", sagt der Paläontologe Thomas R. Holtz, einer der führenden Raubsaurier-Experten der Welt, auf SPIEGEL-Anfrage.

Holtz findet den Ansatz der Studie durchaus plausibel. Sein Kollege Martin Sander, ein renommierter Experte für Gigantismus bei Dinosauriern, sieht das ähnlich: Den ganzen Stammbaum einmal völlig neu anzusehen, sei durchaus sinnvoll, denn "wir haben in den letzten Jahrzehnten ja auch viele neue Entdeckungen gemacht".

Probleme machen dabei vor allem basale, also sehr frühe Dinosaurier sowie Dinosaurier-Vorläufer, deren Körpermerkmale nicht immer eindeutig einzuordnen oder sogar einer der zwei großen Entwicklungslinien zuzuordnen seien.

Studie beseitigt alte Widersprüche

Logisch, findet Sander: Irgendwo am Ursprung der Dinosaurierentwicklung habe es natürlich einen Knotenpunkt gegeben, von dem die Entwicklungslinien ausgingen und an dem sich alle Vertreter der Dinosaurier noch stark ähnelten. Ihre Diversifikation stand ja erst am Anfang. "Das", sagt Sander, "führt natürlich zu Unschärfen", vor allem an der Wurzel des Stammbaums.

Dazu kommen immer mehr neue Entdeckungen, die nicht so einfach in die alten Schemata passen. Der ursprüngliche Stammbaum war anhand von vergleichsweise wenigen bekannten Arten aufgestellt worden - im Grunde auf Basis einer mangelhaften Datenlage. Kein Wunder, dass eine heutige Analyse breiter ansetzt und das auch muss - denn viele neuere Entdeckungen warfen neue Fragen auf. Auch, dass neue Daten neue Erkenntnisse bringen, ist nicht überraschend - wohl aber, wie radikal die Autoren den Stammbaum umschreiben.

Am besten lässt sich die Bedeutung der Studie an ihrem plakativsten Befund darstellen: Der Neuzuordnung der Raubsaurier zu den Vogelbecken-Dinosauriern - und den Konsequenzen, die das für die Erklärung der Evolutionsgeschichte der Vögel hätte.

Bisher ging man davon aus, dass sich die Vögel aus Echsenbecken-Dinosauriern entwickelten, zu denen man bisher ja auch die Raubsaurier zählte, die direkten Vorfahren der Vögel. Damit erklärte man die Piepmätze aber auch zu engen Verwandten der gigantischen, langhalsigen vierbeinigen Sauropoden, nicht aber zu Verwandten der Vogelbecken-Saurier. Mit denen teilten sie aber nicht nur die Gestalt ihres Beckens, sondern noch ein weiteres, nicht ganz unwichtiges Merkmal: Federn.

Die sucht man wiederum an Echsenbecken-Sauriern, die bisher als ihre engsten Verwandten gehandelt wurden, vergeblich. Sollte das Gefieder also zweimal, völlig unabhängig voneinander ausgeprägt worden sein? Da klingt die neue Stammbaum-These logischer, findet Thomas Holtz: Die Raubsaurier und damit auch die Vögel den Vogelbecken-Sauriern zuzuordnen, löst die Widersprüche elegant auf.

Die Studie ist ein Anstoß, kein endgültiger Befund

Im neuen Stammbaum sind Vögel nun enge Verwandte von teilweise gefiederten Tieren, deren Beckenstruktur der von Vögeln ähnelt.

Doch heißt das, dass jetzt durch eine einzige Veröffentlichung der bisherige Stammbaum verworfen werden kann?

Die Studie habe auch Schwächen, meint Martin Sander: Wie sei das beispielsweise mit den pneumatisierten Knochen bei Sauropoden, Raubsauriern und Vögeln? Alle genannten Tiergruppen verfügten über teils hohle, mit Luftsäcken gefüllte Knochen. Das spart einerseits Gewicht, ohne Stabilität zu kosten, und war und ist bei diesen Tieren andererseits wohl Teil des Atmungssystems.

Eine offensichtlich sehr komplexe evolutionäre Anpassung, doch pneumatisierte Knochen sind bei Vogelbecken-Sauriern nicht zu finden. Betrachtet man also nur dieses Merkmal, erscheinen Raubsaurier und Vögel wieder verwandter mit Sauropoden, argumentiert Sander. Der vergleichende Blick auf einzelne Details ist also nicht ausreichend, um zu einer stichhaltigen Einordnung zu kommen.

Kritik: Manche Lücken gestopft, andere gelassen

Baron, Norman und Barrett bauen ihren Dinosaurier-Stammbaum auf Basis einer Analyse neu auf, die deutlich mehr Arten und mehr körperliche Merkmale einbezieht, als dies vor 137 Jahren der Fall war.

Sowohl Sander als auch Holtz bemängeln jedoch, dass auch in dieser Indizienkette merkliche Lücken klaffen: Wo, fragt Holtz, seien in der Studie die Ornithischia der Trias? Gerade einmal zwei Arten seien thematisiert, und deren genaue Zuordnung ist strittig. Auch Sander entdeckt da nur "Geisterlinien": Darunter versteht man angenommene, fossil nicht hinreichend belegte Entwicklungsschritte.

Man hätte mehr Merkmale einbeziehen können, findet Martin Sander: Ähnlichkeiten im Detail fände man schließlich zwischen allen Dinosauriern. Vergleiche von zu wenigen Merkmalen könnten neue Widersprüche produzieren.

Baron, Norman und Barrett gehen davon aus, dass sie zumindest genügend viele Merkmale verglichen haben, um ihre Hypothese öffentlich zu machen. Und unter den von ihnen ausgewählten Merkmalen, sagt Holtz, "gab es mehr Hinweise für die Zugehörigkeit der Theropoda zu den Ornithischia". Ob die Befunde der Studie Bestand haben werden, müsse sich nun aber erst zeigen.

"Der nächste Schritt", sagt Holtz, "ist zu sehen, ob andere die Ergebnisse replizieren können. Und dann wird man sehen, ob neue Arten, die wir noch finden werden, in die Analyse passen." Völlig ab von jeder abschließenden Bewertung sei die Studie "sehr spannend", sagt Sander, und werde auf jeden Fall für rege Diskussionen sorgen.

Ein Prozess, der Jahre dauern wird. Erst am Ende steht dann möglicherweise ein neuer Konsens.

Thomas Holtz: "Vielleicht haben die drei recht. Zumindest wird man diese Studie in künftigen Lehrbüchern als wichtige Alternative nennen müssen. Doch wenn andere Forscher zu denselben Ergebnissen kommen, wäre es sogar möglich, dass sie ersetzt, was wir alle gelernt haben. Das nächste Jahrzehnt wird sehr, sehr interessant, wenn es um die Diskussion der stammesgeschichtlichen Entwicklung der Dinosaurier geht."

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