„Veggie“-Dinosaurier unterschieden sich darin, wie sie ihre Nahrung zu sich nahmen

Obwohl die meisten frühen Dinosaurier Vegetarier waren, gab es laut einer neuen Studie von Wissenschaftlern des Natural History Museum und der Universitäten von Bristol und Birmingham überraschende Unterschiede in der Art und Weise, wie diese Tiere eine pflanzliche Ernährung in Angriff nahmen.

Die Wissenschaftler verwendeten CT-Scans von Dinosaurierschädeln, um die Entwicklung der frühen Dinosaurier-Pflanzenfresser zu verfolgen – sie rekonstruierten die Kiefermuskulatur und maßen die Beißkraft der Tiere, um zu verstehen, wie sich die Ernährung der Dinosaurier entwickelt hat.

Fünf Schädel der pflanzenfressenden Gruppe Ornithischia lieferten den Schlüssel zur Entschlüsselung ihrer Ernährungsgewohnheiten: Heterodontosaurus, Lesothosaurus, Scelidosaurus, Hypsilophodon und Psittacosaurus – die frühesten Vertreter der späteren großen pflanzenfressenden Dinosauriergruppen.

Spätere Ornithischia-Dinosaurier wie Triceratops und Stegosaurus zeigen ein breites Spektrum an Anpassungen an das Fressen von Pflanzen, ihre frühen Verwandten wurden jedoch bisher nicht richtig untersucht.

Veröffentlichung ihrer Ergebnisse in der Zeitschrift Aktuelle Biologiezeigen die Wissenschaftler, dass die frühen „Veggie“-Dinosaurier sehr unterschiedliche Wege entwickelt hatten, um eine pflanzliche Ernährung anzugehen.

Heterodontosaurus scheint im Verhältnis zu seiner Schädelgröße große Kiefermuskeln gehabt zu haben, was eine hohe Bisskraft erzeugt, ideal zum Verzehr von zäher Vegetation. Scelidosaurus hatte eine ähnliche Bisskraft, aber im Vergleich zu seinem Schädel relativ kleinere Kiefermuskeln. Diese Tiere hatten jedoch eine größere Gesamtkörpergröße und konnten einen starken Biss erreichen. Im Gegensatz dazu hatte der Hypsilophodon-Schädel keine großen Muskeln. Stattdessen richteten diese Dinosaurier ihre Muskeln neu aus, um effizienter, aber mit weniger Muskelkraft zu beißen.

Dr. Stephan Lautenschlager von der University of Birmingham sagte: „Wir haben herausgefunden, dass jeder Dinosaurier die Probleme einer pflanzlichen Ernährung angegangen ist, indem er sehr unterschiedliche Esstechniken anwandte. Einige kompensierten die geringe Essleistung durch ihre schiere Größe, während andere sich entwickelten größere Kiefermuskeln, eine erhöhte Effizienz des Kiefersystems oder eine Kombination dieser Ansätze. Obwohl diese Tiere sehr ähnlich aussahen, veranschaulichen ihre individuellen Lösungen für dieselben Probleme die unvorhersehbare Natur der Evolution.“

Entgegen der landläufigen Meinung waren die meisten Dinosaurier Pflanzenfresser, obwohl sie alle von einem fleischfressenden Vorfahren abstammen. Es ist bereits viel darüber bekannt, wie verschiedene Dinosaurier ihre Nahrung zu sich nahmen, aber relativ wenig darüber, wie sie ihre bevorzugten Essgewohnheiten entwickelt haben.

Nach dem CT-Scannen der Schädel rekonstruierte das Team die Kiefermuskeln unter Verwendung von Daten von Vögeln und Krokodilen, um anzuzeigen, wo die Muskeln gewesen sein könnten. Anschließend führten sie eine „Finite-Elemente-Analyse“ durch, bei der der Schädel in tausende Einzelteile (Elemente genannt) zerlegt wurde. Die Bisskraft, die diese Muskeln erzeugen können, wird anhand ihrer Größe und Anordnung berechnet.

Jeder Schädel wurde dann simuliert, um ein imaginäres Objekt zu beißen, um zu sehen, wie die verschiedenen Elemente auf die ausgeübte Kraft reagieren. Diese Modelle erzeugen Heatmaps, die die stark belasteten und die wenig belasteten Bereiche des Schädels zeigen. Die Ergebnisse zeigten, dass, obwohl alle diese Dinosaurier Pflanzen fraßen, sie alle unterschiedliche Methoden dazu hatten.

Der leitende Autor und Paläontologe am Museum of Natural History, Professor Paul Barrett, fügte hinzu: „Wenn Sie verstehen wollen, wie sich Dinosaurier so effektiv in so viele verschiedene Arten diversifiziert haben, ist es wichtig zu erfahren, wie sie sich entwickelt haben, um sich von einer so großen Vielfalt an Vegetation zu ernähren auf so viele Arten. Diese Vielfalt an Ernährungsmechanismen hat sie dazu veranlasst, das Leben an Land für die kommenden Millionen von Jahren zu dominieren.“

Dr. David Button, Hauptautor der Studie, der die Arbeit im Museum leitete, aber jetzt Forscher an der School of Earth Sciences der University of Bristol ist, sagte: „Als wir die funktionelle Leistung des Schädels und der Zähne dieser Pflanze verglichen haben -Dinosaurier fanden wir signifikante Unterschiede in der relativen Größe der Kiefermuskeln, der Beißkräfte und der Kieferstärke zwischen ihnen.Dies zeigte, dass diese Dinosaurier, obwohl sie sich etwas ähnlich sahen, sehr unterschiedliche Wege entwickelt hatten, um eine pflanzliche Ernährung anzugehen.

„Diese Forschung hilft uns zu verstehen, wie sich Tiere entwickeln, um neue ökologische Nischen zu besetzen. Sie zeigt, dass selbst ähnliche Tiere, die eine ähnliche Ernährung annehmen, nicht immer die gleichen Eigenschaften entwickeln. Dies zeigt, wie innovativ und unvorhersehbar die Evolution sein kann.“