Fliegender Zahnwechsel bei Dinosauriern

Die Riesen unter den pflanzenfressenden Dinosauriern mussten immense Mengen von Nahrung vertilgen, um satt zu werden. Dem resultierenden Verschleiß der Zähne setzten die Tiere ein einfaches Mittel entgegen, demonstrieren Untersuchungen amerikanischer Forscher. Die von ihnen studierten Vertreter wechselten alle paar Wochen ihre abgenutzten Zähne gegen neue aus.

plosone-zahnwechsel-300x200 Bild: D’Emic MD et al. (2013), Evolution of High Tooth Replacement Rates in Sauropod Dinosaurs. PLoS ONE 8(7): e69235. doi:10.1371/journal.pone.0069235

„Gewissermaßen setzten Sauropoden also auf Masse statt auf Klasse“, erklärt Michael D’Emic von der Universität in Stony Brook. Das genaue Gegenteil finde man bei den großen Pflanzenfressern unter den heutigen Säugetieren, so der Paläontologe. Diese besitzen typischerweise ausdauernde Zähne mit hohen Kronen und breiten Kauflächen.

Mit Camarasaurus und Diplodocus untersuchten die Forscher um D’Emic und seinen Kollegen John Whitlock vom Mount Aloysius College zwei Sauropoden, die bis zu 18 bzw. 27 Meter lang wurden. Die Riesen lebten im Oberjura vor etwa 150 Millionen Jahren und waren auf pflanzliche Kost spezialisiert, deren Verdauung eine gründliche Zerkleinerung erfordert und die obendrein abrasive Kristalle aus Kieselsäure und anderen Verbindungen enthält.

Die Wissenschaftler studierten Fossilien der beiden Sauropoden zunächst per Computertomografie, um die Zahl und Anordnung der Zähne zu bestimmen. Dann brachen sie einzelne Zähne aus den Kiefern und zerschnitten sie der Länge nach in Scheiben, die sie wiederum schliffen und polierten, bis Licht hindurchschien. Per Mikroskop konnten die Forscher nun die täglich gebildeten Wachstumslinien im versteinerten Zahnbein zählen und so das Alter des jeweiligen Zahns bestimmen.

plosone-zahnwechsel2-500x393 Bild: D’Emic MD et al. (2013), Evolution of High Tooth Replacement Rates in Sauropod Dinosaurs. PLoS ONE 8(7): e69235. doi:10.1371/journal.pone.0069235

Beide Dinosauriergattungen besaßen neben den voll ausgebildeten Zähnen gleich mehrere kleinere Zähne, berichten die Forscher im Magazin „PLoS ONE“. Bei Camarasaurus fanden sich pro Zahn bis zu 3 dieser Ersatzzähne, die im gleichen Zahnfach auf der wangenwärts gelegenen Seite heranwuchsen. Gemessen an den Wachstumslinien, dürfte alle 62 Tage ein solcher Ersatzzahn seinen Vorgänger abgelöst haben. Bei Diplodocus mit bis zu 5 Ersatzzähnen pro Zahnfach könnte dies sogar alle 35 Tage geschehen sein.

Die Austauschrate im Gebiss spiegle vielleicht die jeweils bevorzugte Nahrung wider, schreiben D’Emic, Whitlock und Kollegen. Camarasaurus habe sich vermutlich nach Laub in den Baumkronen gereckt, während Diplodocus eher in der bodennahen Vegetation gefressen und daher häufiger Erd- und Mineralpartikel aufgenommen habe. Gemessen an der Zahnlänge, könnte der hochspezialisierte Nigersaurus seine Zähne sogar alle 14 Tage ausgetauscht haben, schätzen die Forscher. „Diese Vielfalt ist möglicherweise einer jener Faktoren, die es mehreren riesenhaften Spezies wie Camarasaurus und Diplodocus erlaubten, Seite an Seite im gleichen Ökosystem zu leben.“

Forschung: Michael D. D’Emic, Anatomical Sciences Department, Stony Brook University, und John A. Whitlock, Science and Mathematics Department, Mount Aloysius College, Cresson; und andere; Veröffentlichung in PLoS ONE 8(7), e69235, DOI 10.1371/journal.pone.0069235

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