Dinosaurier haben die Fantasie der Menschen mehr als alle anderen antiken Kreaturen beflügelt. Diese Reptilien – manche groß, manche klein; einige Fleischfresser und andere Pflanzenfresser – stiegen auf und beherrschten die Landschaften der Welt für mehr als 135 Millionen Jahre während einer Periode, die als bekannt ist Mesozoikum.
Heute sind in vielen Teilen der Welt Dinosaurierfossilien zu finden, die in Gesteinsabfolgen enthalten sind. Dies sind eine Reihe von Schichten oder Gesteinseinheiten in chronologischer Reihenfolge. Das wichtigste Karoo-Becken von Südafrika und Lesotho enthält beispielsweise zahlreiche Dinosaurierfossilien in der sich bildenden Gesteinsabfolge vor 220 Millionen bis 183 Millionen Jahren während der späten Trias-frühen Jurazeit. Diese alten Überreste umfassen Körperfossilien (Knochen) und Spurenfossilien, die Markierungen in den alten Sedimenten in Form von Fußspuren und Höhlen im Boden sind.
Körperfossilien können dabei helfen, die alten Lebensformen nachzubilden, zu verstehen, wie sie aussahen, ihre Größe und sogar, wie sie wuchsen und sich entwickelten. Das Problem ist, dass in einigen Gebieten intakte Körperfossilien selten sind. Knochenfragmente allein können Wissenschaftlern nicht dabei helfen, das Puzzle des antiken Lebens zusammenzusetzen. Die Spuren von Tieren bieten einen weiteren Studienweg.
Im Hauptbecken der Karoo sind Knochenfossilien von fleischfressenden Dinosauriern, den sogenannten Theropoden, unglaublich selten. Aber ihre Spuren, die während der späten Trias und des frühen Jura in den Felsen erhalten geblieben sind, sind reichlich vorhanden. Diese fossilen Fußabdrücke sind eine Schatzkiste voller Informationen. Sie können zeigen, welcher Organismus die Spuren hinterlassen hat – verschiedene Tiere haben unterschiedliche Fußabdrücke. Sie liefern Hinweise auf das Verhalten der Kreatur – das Hüpfen auf zwei Beinen würde ein anderes Fußabdruckmuster hinterlassen als das Gehen auf vier. Sie geben auch Aufschluss über die Untergrundbeschaffenheit beim Gehen, etwa ob es in nassem Sand einsank oder fest auf trockenem Kies stand.
in einem Kürzlich durchgeführte Studieuntersuchte unser Team etwa 200 Fußabdrücke, die Theropoden über einen Zeitraum von etwa 35 Millionen Jahren zugeschrieben wurden. Wir wollten verstehen, wie sich die Füße der Dinosaurier im südlichen Afrika im Laufe der Zeit verändert haben. Das von uns untersuchte Zeitintervall ist in der Dinosauriergeschichte von entscheidender Bedeutung, da es ein Massensterben und die anschließende Erholungsphase der alten Ökosysteme erfasst.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass unsere lokalen Theropoden im Laufe der Zeit größer wurden und eine größere Vielfalt aufwiesen, als es der Fossilienbestand vermuten lässt.
Fußabdrücke: eine nähere Betrachtung
Zu Beginn unserer Studie suchten wir zunächst nach diagnostischen Hinweisen, um die Fußabdrücke von Theropoden von den Spuren anderer altertümlicher Tiere zu unterscheiden. Theropoden-Fußabdrücke bewahren typischerweise drei schlanke Zehenabdrücke, bei denen der Fußabdruck länger als breit ist. Die mittlere Zehe hat eine ausgeprägte Vorwärtsprojektion. Diese Fußabdrücke bewahren häufig auch heftige Klauenabdrücke.
Abbildung des Autors/Umrisse von Meganosaurus (oben) und Dracovenator (unten) sind angepasst von Ornitholestes (2018) bzw. Martz (2012).
Wir kennen die Form ihrer Füße und wie sie sich bewegten, aus Rekonstruktionen, die auf fossilem Material von Theropodenkörpern basieren. Wissenschaftler haben auch über diese Aspekte von Dinosauriern gelernt moderne Spuren hinterlassen mit ihren nächsten lebenden Verwandten: Vögeln.
Nachdem wir die Theropoden-Fußabdrücke im Feld identifiziert hatten, quantifizierten wir ihre Fußabdruckform, indem wir eine Reihe von Standardparameter von der globalen Gemeinschaft von Dinosaurierspurenfossilien vereinbart. Basierend auf diesen zeitlichen und räumlichen Messungen konnten wir Rückschlüsse auf die Entwicklung der Fuß- und Körpergröße der Theropoden ziehen. Dies ist möglich, weil es einen direkten Zusammenhang zwischen der Fußlänge und damit der Fußabdrucklänge und der Körpergröße (insbesondere Hüfthöhe und Körperlänge) gibt.
Unsere Studie verzeichnete eine 40%ige Zunahme der maximalen und durchschnittlichen Fußabdrucklänge im untersuchten Zeitintervall von 35 Millionen Jahren. Darüber hinaus beobachteten wir, dass Theropoden mit größerem Körper in der späten Trias vorhanden waren, obwohl sie selten waren, und dass sie im frühen Jura während der Erholungsphase nach dem Massensterben noch größer und häufiger wurden.
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Diese Beobachtungen spiegeln Trends wider, die anderswo auf der Welt aufgezeichnet wurden. Wir haben auch beobachtet, dass die Fußabdrücke von Theropoden im Laufe der Zeit häufiger wurden. Dies könnte darauf hindeuten, dass die Fleischfresserpopulation während der Erholungsphase gedieh. Diese Veränderung der Häufigkeit könnte jedoch auch durch Veränderungen in der antiken Umgebung beeinflusst worden sein, von mäandrierenden Flüssen mit üppig bewachsenen Überschwemmungsgebieten zu flacheren kurzlebigen Bächen und Seen unter Trockenlandbedingungen. Diese neuere Einstellung ist für die Erhaltung von Fußspuren förderlicher, da Ablagerungen im Boden weniger wahrscheinlich erodieren.
Basierend auf unseren Messungen haben wir drei unterschiedliche Arten von Fußabdruckformen identifiziert, die den drei verschiedenen Theropoden zugeschrieben werden können, die im frühen Jura die Landschaft durchstreiften. Das bedeutet, dass der Fußabdruck von Theropoden im südlichen Afrika eine größere Theropodenvielfalt widerspiegelt als der gescannte Fossilienbestand von fleischfressenden Dinosaurierkörpern, der nur fragmentarisches Material von zwei Theropoden bewahrt. Dracovenator Sonstiges Megapnosaurus.
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Ein weiteres wichtiges Ergebnis konzentrierte sich auf Veränderungen in der Form der Fußabdrücke von Theropoden. Einer ist, dass die Vorwärtsprojektion der mittleren Zehen (wie viel weiter vorne sie sind als die äußeren zwei Zehen) im Laufe der Zeit abgenommen hat. Eine weitere Änderung besteht darin, dass kleine lokale Theropoden kürzere Mittelzehenvorsprünge hatten als ihre zeitgenössische nordamerikanische Äquivalente.
Diese Beobachtungen erfordern weitere Untersuchungen, um besser zu verstehen, was diese Veränderungen bedeuten, insbesondere weil die mittlere Zehe Projektion hat verlinkt worden auf die Lauffähigkeit eines Tieres.
Unsere Forschung verdeutlicht die Bedeutung des wenig untersuchten Fossilien-Fußabdrucks für die Erforschung des antiken Lebens und wie er den besser erforschten Fossilienbestand des Körpers ergänzt. Machen Sie keinen Hehl daraus: Evolutionäre Veränderungen unter südafrikanischen Dinosauriern können durch die Untersuchung ihrer Fußabdrücke verfolgt werden.