Seit dem 19. Jahrhundert wurden in verschiedenen Regionen West- und Mitteleuropas mehrere ähnlich große, versteinerte Knochenfragmente entdeckt. Die Tiergruppe, zu der sie gehörten, ist bis heute Gegenstand vieler Debatten. Eine an der Universität Bonn durchgeführte Studie konnte diesen Streit nun endgültig klären: Die Mikrostruktur der Fossilien deutet darauf hin, dass sie aus dem Unterkiefer eines riesigen Ichthyosauriers stammen. Diese Tiere könnten eine Länge von 25 bis 30 Metern erreichen, eine ähnliche Größe wie der moderne Blauwal.
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch PeerJ.
Im Jahr 1850 berichtete der britische Naturforscher Samuel Stutchbury in einer wissenschaftlichen Zeitschrift über einen mysteriösen Fund: Am Aust Cliff – einer Fossilienlagerstätte in der Nähe von Bristol – sei ein großes, zylindrisches Knochenfragment entdeckt worden.
Ähnliche Knochenfragmente wurden inzwischen an verschiedenen Orten in Europa gefunden, unter anderem in Bonenburg in Nordrhein-Westfalen und in der Provence in Frankreich. Vor mehr als 200 Millionen Jahren waren diese Gebiete von einem riesigen Ozean überflutet, der weite Teile West- und Mitteleuropas bedeckte. Im Sediment sind fossile Überreste der damaligen Tierwelt – darunter auch Meeres- und Küstenbewohner – erhalten geblieben.
Über die Tiergruppe, zu der diese großen, versteinerten Knochen gehörten, gibt es bis heute einige Debatten. Stutchbury ging bei seiner Untersuchung der ersten Funde davon aus, dass diese von einer Labyrinthodontia stammten, einem ausgestorbenen krokodilähnlichen Landlebewesen. Diese Hypothese wurde jedoch von anderen Forschern in Frage gestellt, die stattdessen glaubten, dass die Fossilien von Langhalssauriern (Sauropoden), Stegosauriern oder einer noch völlig unbekannten Gruppe von Dinosauriern stammten.
Ungewöhnliches Gewebe aus Proteinfasern
„Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts hatten einige andere Forscher die Theorie aufgestellt, dass die Fossilien möglicherweise von einem riesigen Ichthyosaurier stammen könnten“, erklärt Marcello Perillo. Der Nachwuchsforscher hat diese Theorie im Rahmen seiner Masterarbeit in der Forschungsgruppe von Prof. Martin Sander am Institut für Geowissenschaften der Universität Bonn untersucht. Im Rahmen seiner Arbeit untersuchte er die Mikrostruktur des versteinerten Knochengewebes.
„Knochen ähnlicher Arten haben im Allgemeinen eine ähnliche Struktur“, sagt er. „Die Osteohistologie – die Analyse von Knochengewebe – kann somit Rückschlüsse auf die Tiergruppe ziehen, aus der der Fund stammt.“
Perillo entnahm zunächst Proben der bisher nicht klassifizierten Knochen. „Ich habe Exemplare aus Südwestengland, Frankreich und Bonenburg verglichen“, sagt er. „Sie alle zeigten eine ganz spezifische Kombination von Eigenschaften. Diese Entdeckung deutete darauf hin, dass sie möglicherweise aus derselben Tiergruppe stammen.“
Mithilfe eines Spezialmikroskops konnte er dann nachweisen, dass die Knochenwand eine ganz ungewöhnliche Struktur aufwies: Sie enthielt lange Stränge aus mineralisiertem Kollagen, einer Proteinfaser, die auf eine charakteristische Weise miteinander verwoben waren, die man in anderen Knochen noch nicht gefunden hatte.
Ichthyosaurierknochen mit ähnlicher Struktur
Interessanterweise weisen auch Fossilien großer Ichthyosaurier aus Kanada eine sehr ähnliche Knochenwandstruktur auf.
„Diese Struktur findet sich jedoch nicht in Fossilienproben anderer Tiergruppen, die ich untersucht habe“, betont Perillo. „Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass die fraglichen Fragmente auch zu einem Ichthyosaurier gehören und dass die Funde die Behauptung widerlegen, dass die Knochen von einem landlebenden Dinosaurier stammen.“
Es ist wahrscheinlich, dass die Fossilien aus dem Unterkiefer eines Meeresbewohners stammen. Durch den Vergleich der Größe der Fragmente mit den Kiefern anderer Arten dieser Tiergruppe lässt sich auf die Länge der Tiere schließen: Sie könnten möglicherweise eine Länge von 25 bis 30 Metern erreicht haben, wie ursprünglich die Vertreter der Ichthyosaurier-Theorie spekuliert in einer früheren Studie.
„Diese Zahl ist jedoch nur eine Schätzung und alles andere als sicher – bis wir vollständige Fossilienreste finden“, sagt Perillo. Dennoch waren sie sicherlich außergewöhnlich groß.
Der erste Ichthyosaurier lebte in der frühen Trias vor etwa 250 Millionen Jahren in den Urmeeren. So große Arten wie Wale gab es schon früh, doch die größten Lebewesen tauchten erst vor etwa 215 Millionen Jahren auf. Fast alle Ichthyosaurierarten starben dann am Ende der Trias vor mehr als 200 Millionen Jahren aus.
Die ungewöhnliche Struktur ihrer Knochenwände – die kohlenstofffaserverstärkten Materialien ähnelt – hielt den Knochen wahrscheinlich sehr stabil und ermöglichte gleichzeitig ein schnelles Wachstum.
„Diese riesigen Kiefer wären auch bei normaler Nahrungsaufnahme des Tieres starken Scherkräften ausgesetzt gewesen“, erklärt Perillo. „Möglicherweise nutzten diese Tiere auch ihre Schnauzen, um ihre Beute zu rammen, ähnlich wie die heutigen Orcas. Allerdings ist dies derzeit noch reine Spekulation.“
Mehr Informationen:
Marcello Perillo et al., Die Dinosaurier, die es nicht waren: Osteohistologie unterstützt Riesen-Ichthyosaurier-Affinität rätselhafter großer Knochensegmente aus dem europäischen Rätium, PeerJ (2024). DOI: 10.7717/peerj.17060