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Fossilien: Das Klima in den Knochen
Fossile Knochenfunde aus dem
nordwestchinesischen Junggar-Becken erzählen von der Klimageschichte
in
Jura und Trias.
(jkm) - Tübinger Paläontologen
und ihre chinesische Kollegen können nachweisen, dass Flora
und Fauna schon vor 150 Millionen Jahren von einem Monsunklima
bestimmt wurden, wie es noch heute in Indien herrscht.
Das Junggar-Becken zwischen Kasachstan
im Westen und der Mongolei im Osten ist eine wahre Fundgrube für
Paläontologen, denn die urzeitlichen Sedimentschichten sind
bis zu 16 Kilometer dick.
Dem frühen Weltklima sind
dort der Paläontologe Prof. Hans- Ulrich Pfretzschner und
der Paläoklimaforscher Prof. Volker Mosbrugger aus Tübingen
auf die Spur gekommen.
"In den letzten 230 Millionen
Jahren sind viele Gebiete wie das heutige Deutschland, ganz Europa,
durch die Kontinental- wanderung stark verschoben worden. Dagegen
ist das Junggar-Becken weit gehend auf der gleichen geographischen
Breite geblieben", erklärt Mosbrugger. Für die
Forscher bedeutet dies, dass Klimaänderungen, die sich nachweisen
lassen, Änderungen im Weltklima dieser Zeit widerspiegeln.
Bei ihrer Untersuchung konzentrierten
sich die Forscher auf das Erdzeitalter vor 230 bis 150 Millionen
Jahren. "Damals existierten keine größeren Eiskappen
auf der Erde und die Kohlendioxidwerte waren rund fünffach
so hoch wie heute", so Mosbrugger. "Heute dominieren
die Blütenpflanzen die Vegetation der Erde, früher waren
es bestimmte Nadelgehölze und Palmfarne."
Bei ihren Grabungen fanden die
Forscher Zähne von Raubdino- sauriern, Knochen von Amphibien
und vor allem Bauch- und Rückenpanzer sowie Schädel
vieler Schildkröten.
"Die Schildkröten haben
sich im Jura in zwei Gruppen aufge- spalten, wir können hier
einen wesentlichen Schritt in der Evolution verfolgen", sagt
Pfretzschner. Der sensationellste Fund sind Zähne von frühen
Säugern, die sehr selten sind.
"Eine Fundstelle gilt als
,reich', wenn in einer Tonne Gestein ein Zahn gefunden wird. Hier
im Junggar-Becken entdeckten wir in zwei Eimern Gestein fünf
Zähne." Bei der Tiergruppe handelt es sich um einen
Seitenzweig der Säuger, die Shuotherien, die erst seit 1993
bekannt sind. "Dieser Zweig ist ausgestorben, er hat sich
nicht zu den heutigen Säugetieren weiterentwickelt",
erläutert Pfretzschner.
An einer Fundstelle im Junggar-Becken,
nördlich des Ortes Qitai, konnten die Forscher bis zu 23
Meter lange Baumstämme bergen. An Stammquerschnitten ließen
sich wie bei heutigen Bäumen Jahresringe unterscheiden. Die
Schnitte zeigten, dass die Vegetationsperioden jeweils schnell
abbrachen und Ruhepausen eingelegt wurden.
"Im Junggar-Becken hätte
man zur Zeit der Dinosaurier keine kalten Winter erwartet, schließlich
ist der Breitengrad vergleich- bar mit der heutigen Lage von Südspanien",
erklärt Pfretzschner, "daher passt das Muster gut zu
einem Monsunklima wie im heutigen Klima Indiens mit warmen, feuchten
Sommern und trockenen, kalten Wintern."
Ähnliche Beobachtungen hat
der Paläontologe an der Struktur der 150 Millionen Jahre
alten Dinosaurierknochen aus dem Oberjura gemacht: Sie wiesen
regelmäßige Wachstumszyklen mit Pausen auf. "Bei
dem chinesischen Fundstück sind die sieben bis acht Wachstumspausen
vermutlich auf ein saisonales Monsun- klima zurückzuführen",
erklärt Pfretzschner. "Normalerweise
wachsen Dinosaurier relativ schnell, wie heutige Huftiere."
Wachstumspausen sind weltweit nur in einem weiteren Fall bei einem
australischen Theropoden gefunden worden.
Einen solchen Dinosaurierknochen
mit Wachstumspausen hat ein Mitarbeiter Pfretzschners in sehr
dünne Scheiben geschnitten und darin geochemisch die Anteile
von normalem und schwerem Sauerstoff bestimmt. Das Element Sauerstoff
tritt in unter- schiedlich schweren Formen auf, die abhängig
von Temperatur und Feuchtigkeit in unterschiedlichen Anteilen
beim Wachstum der Tiere in den Knochen eingebaut werden.
Damit sind zum einen Rückschlüsse
auf die Körpertemperatur der Tiere möglich: "Das
ist wie ein Fieberthermometer. Wir haben nun einen weiteren Hinweis,
dass die Körpertemperatur der Dinosaurier bei etwa 37 Grad
lag wie bei heutigen Säugetieren", sagt Pfretzschner.
"Mit dem Verhältnis
der verschieden schweren Sauerstoffatome zueinander wurde hier
offenbar die regelmäßige Trockenheit in den Knochen
dokumentiert. Wenn Wasser verdunstet, bleibt mehr von dem schweren
Sauerstoff zurück. Dieser wird zu einem größeren
Anteil in die Knochen eingebaut." Holz und Knochen zeigen
im gleichen Bereich ähnliche Einlagerungen von schwerem Sauerstoff.
Offenbar sind die Dinosaurier am gleichen Ort geblieben und nicht
gewandert.
Einige Fundstücke aus dem
Junggar-Becken werden ab sofort im Tübinger Museum für
Geologie und Paläontologie ausgestellt.
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