Zwei Theropoden in neuem Licht (Teil 2): Deinocheirus

Der zweite Teil zu den zwei „phantomhaften“ Theropoden. Im ersten Teil haben wir uns Spinosaurus  und seine nun noch besser belegte semiaquatische Lebensweise angesehen. Im nun folgenden Artikel soll es um Deinocheirus  gehen.

Deinocheirus – ein historischer Rückblick

Wer sich ein bisschen mit Dinosauriern beschäftigt hat, ist wahrscheinlich schon irgendwann auf den Namen Deinocheirus („Schreckenshand“) gestoßen. Meistens kennt man ihn als großen, kaum bekannten Theropoden, von dem lediglich seine riesigen Arme überliefert sind. Das war auch lange so und erst in den letzten Jahren sind neue Fossilien aufgetaucht, doch werfen wir erstmal einen Blick auf die Forschungsgeschichte von Deinocheirus.

Im Jahre 1965 führte eine Expedition ein Team um Prof. Kielan Jaworowska in die mongoloische Wüste Gobi, genauer in die Nemegt Formation. Die Formation, welche auf die Oberkreide datiert wird, besteht aus Sandstein und ist vor allem für ihre große Dinosaurier-Fauna bekannt, so wurden z.B. die Gattungen Tarbosaurus , Gallimimus  und Nemegtosaurus  ebenfalls dort gefunden. Jaworowska und Kollegen bargen in den oberen Nemegtschichten schließlich die Fossilien von einem großen Dinosaurier, der 1969 von Osmòslka & Roniewicz als Deinocheirus mirificus  erstbeschrieben wurde.

Holotyp von Deinocheirus. by Eduard Solà under CC-BY-SA 3.0

Holotyp von Deinocheirus mirificus.
by Eduard Solà under CC-BY-SA 3.0

Osmòlska und Roniewicz beschreiben Deinocheirus  als

Gigantic carnivorous dinosaur with long, slender scapula and long fore
limbs; manus with three , uniformly developed fingers, ending in strong, large claws.

Der beschriebene Holotyp bestand aus dem Schultergürtel, den Vorderbeinen sowie einigen weiteren unvollständigen Knochen, die Fossilien lagen durcheinander im Gestein, ein Teil der Knochen war bereits wegerodiert. Die Arme des Holotyps sind knapp 2,4m lang und relativ schlank, die Hände wiederum sind eher breit. Osmòlska und Roniewicz definierten aufgrund der Einzigartigkeit von Deinocheirus  auch die neue Familie Deinocheiridae, waren sich aber nicht wirklich sicher, welchen genauen Typ von Theropoden sie da vor sich hatten. Die Größe und die dickwandigen Knochen sprachen eher für einen Carnosaurier*, der Aufbau der Vorderbeine und der Hände entsprach eher Coelurosauriern wie Ornithomimus. Die Autoren ordneten die Deinocheiridae in ihrer Erstbeschreibung vorerst der Überfamilie Megalosauroidea zu, Deinocheirus  ließ sich war deutlichen von den Megalosauriden unterscheiden, war ihnen aber immer noch ähnlicher als der Tyrannosauroidea (die zweite Überfamilie innerhalb der damaligen Carnosauria). Im Detail verglichen die Autoren Deinocheirus  mit den beiden Gattungen Ornithomimus (Coelurosauria) und Antrodemus** (Megalosauroidea).

Wie bereits erwähnt, ähnelten die Vorderbeine von Deinocheirus  denen von Ornithomimus, allerdings waren die Hände von Ornithomimus  weniger breit und auch die Arme insgesamt waren offensichtlich deutlich beweglicher. Die Unterschiede zwischen Deinocheirus  und Antrodemus  waren trotz der Klassifizierung der Autoren sogar noch größer, so waren die Vorderbeine von Antrodemus  reduziert und bis auf einem Element im Schultergürtel und dass Antrodemus  ebenfalls drei Finger und kräftig gebaute Vorderbeine besaß, gab es zwischen den beiden Gattungen keine größeren Ähnlichkeiten.

Der "Strauß-Dinosaurier" Ornithomimus. Ähnlichkeiten zu Deinocheirus. by Eduard Solà under CC-BY-SA 3.0

Der „Strauß-Dinosaurier“ Ornithomimus. Ähnlichkeiten zu Deinocheirus.
by Eduard Solà under CC-BY-SA 3.0

Da Osmòlska und Roniewicz eine konvergente Evolution als Grund für die Gemeinsamkeiten zwischen Deinocheirus und Ornithomimus nicht ausschließen konnten und sowohl die Ausmaße als auch die Struktur der Knochen dem damaligen Bild der Carnosauria entsprach, entschieden sie wohl erstmal für eine Deinocheiridae innerhalb der Megalosauroidea. (an dieser Stelle noch eine persönliche Anmerkung von mir, dass ich es sehr spannend finde solche alten Beschreibungen zu lesen, leider find ich das Paper im Web nicht mehr, sonst hätte ich es verlinkt.)

Spätere Autoren wie Ostrom (1972) und Galton (1982) erkannten jedoch weiterhin den Coelurosauria-Charakter von Deinocheirus und größere Gemeinsamkeiten mit der Ornithomimidae, den sogenannten „Strauß-Dinosauriern“, was sich letztendlich als korrekt erweisen sollte.

 Die neuen Funde

In den nachfolgenden Jahrzehnten war es mehr oder minder Konsens, dass Deinocheirus irgendwo innerhalb der Ornithomimosauria einzuordnen ist, nur war man sich weiterhin nicht sicher, wie genau man ihn klassifzieren sollte und vor allem wie er aussah. In den Jahren 2006 und 2009 tauchten dann jedoch zwei weitere Deinocheirus-Exemplare aus anderen Lokalitäten der Nemegt Formation auf, die von Lee et al. (2014) beschrieben wurden. Das Exemplar von 2009 (MPC-D 100/127) ist fast komplett, es fehlen ledliglich der rechte Arm, sowie mehrere Rücken- und Schwanzwirbel, gleichzeitig ist der überlieferte Arm etwa 6% länger als im Holotyp von 1969. Das andere Exemplar (MPC-D 100/128) hat etwa 74% der Größe von MPC-D 100/127 und besteht aus mehreren Wirbeln, dem Darmbein, einem fragmentarischen Sitzbein sowie dem linken Hinterbein. Das ist natürlich alles ausschlaggebender als zwei riesige Arme und man sieht jetzt auch, dass Deinocheirus wohl nicht einfach nur ein vergrößerter Ornithomimus war. Schauen wir uns mal einige der anatomischen Besonderheiten an.

Der Schädel ist 102,4cm lang, das Cranium ist wie bei anderen Ornithomimosauriern schmal und langgezogen, während der Bereich vor den Orbitalen im Gegensatz zu den anderen Ornithomimosauriern verlängert ist, Ober- und Unterkiefer bildeten einen breiten, spatelförmigen „Entenschnabel“, Spuren auf dem Oberkiefer weisen auf das einstige Vorhandensein einer Hornscheide (einer sogenannten Rhamphotheca) wie bei den Vogelschnäbeln hin. Die Halswirbel sind klein und langegezogen und der Hals von Deinocheirus war deutlich S-förmiger als bei anderen

Lebendrekonstruktion von Deinocheirus mirificus. by Michael B.H. under CC-BY-SA 3.0

Lebendrekonstruktion von Deinocheirus mirificus.
by Michael B.H. under CC-BY-SA 3.0

Ornithomimosauriern, die Dornfortsätze der Rückenwirbel sind kurz, werden aber in Richtung Schwanz länger, wobei das Verhältnis der längsten Dornfortsätze zur Wirbelgröße fast dem Verhältnis bei Spinosaurus entspricht. Die Dornfortsätze der Sakralwirbel sind ebenfalls hoch (170% der Darmbeinlänge), sodass Deinocheirus über eine Art „Buckel“ verfügte. Außerdem sind mindestens zwei der hintersten Schwanzwirbel miteinander verschmolzen und bilden einen sogeannten „pygostyle“. Diese Strukturen kennt man vor allem von Vögeln, kommen aber auch bei den Oviraptorosauriern und Therizinosauroiden vor. Bei den beiden letztgenannten dient dieser „pygostyle“ als Ansatz für einen Federfächer und da von den Ornithomimosauriern auch schon befiederte Arten bekannt sind, liegt der Schluss nahe, dass auch Deinocheirus an seiner Schwanzspitze so einen Fächer besaß. Die Wirbelknochen verfügen allgemein über Luftsäcke (Pneumatisation), bei den Rückenwirbeln ist die Pneumatisation sogar ähnlich hoch wie bei den Sauropoden. Für ein großes Tier typisch ist der Oberschenkelknochen länger als das Schienbein, außerdem ist Deinocheirus der erste bekannte Ornithomimosaurier mit einem U-förmigen Gabelbein.

Garudimimus, das Schwestertaxon von Deinocheirus. by Debivort under CC-BY-SA 3.0

Garudimimus, das Schwestertaxon von Deinocheirus.
by Debivort under CC-BY-SA 3.0

Diese neuen Funde erlaubten auch neue Erkenntnisse zu den Verwandtschaftsbeziehungen von Deinocheirus. Nach einer phylogenetischen Analyse der Autoren war die Gattung Garudimimus demnach das Schwestertaxon von Deinocheirus. Gemeinsam mit der basaleren Gattung Beishanlong fassen Lee et al. die drei Gattungen zur Familie Deinocheiridae zusammen, die wiederum das Schwestertaxon zur Ornithomimidae (Ornithomimus, Gallimimus etc.) bildet. Die Autoren definieren die Deinocheiridae als

 

Deinocheirus mirificus and all taxa sharing a more recent common ancestor with it than with Ornithomimus velox.

Nach der Analyse von Lee et al. spalteten sich die Deinocheiridae und Ornithomimidae wahrscheinlich irgendwann während des Aptiums (Unterkreide) auf und während die meisten Ornithomimiden bis zum Ende der Kreidezeit überlebten, ist Deinocheirus bis jetzt der einzige aus dieser Zeit überlieferte Deinocheirid.

Der „Megaomnivor“

Lee et al. vermuten, dass sich die ungewöhnliche Größe von Deinocheirus (11m lang und ca. 6400kg schwer) als Antwort auf die ebenfalls riesigen Raubsaurier wie Tarbosaurus entwickelte. Sowohl Deinocheirus als auch sein naher Verwandter Garudimimus waren im Gegensatz zu den anderen flinken Ornithomimosauriern wohl eher langsame Zeitgenossen, sodass ein Gigantismus als alternative Verteidigungsstrategie in Frage käme.

Der Schädel von Deinocheirus mirificus. by Derdadort under CC-BY-SA 3.0

Der Schädel von Deinocheirus mirificus.
by Derdadort under CC-BY-SA 3.0

Ebenfalls interessant sind die Hinweise auf die Art seiner Ernährung. Im Magenbereich fanden sich mehr als 1400 Gastrolithe („Magensteine“). Diese kleinen Steine werden in der Regel von Pflanzenfressern verschluckt, um die Verdauung zu unterstützen, gleichzeitig wurden neben den Gastrolithen auch die fossilen Reste von Fischen entdeckt, womit Deinocheirus wohl ein Omnivor, also ein Allesfresser war, der sich vermutlich öfters in Wassernähe aufhielt. Dafür sprechen auch die stumpfen Spitzen seiner Zehen, die wohl verhinderten, dass Deinocheirus zu schnell in weichem Untergrund einsank, die langen klauenbewehrten Arme könnten zum Ausgraben von krautigen Pflanzen gedient haben.

Lee et al. stellen sich vor, dass Deinocheirus mit seinem breiten „Entenschnabel“ Wasserpflanzen und Fische fraß, aber auch ein Abgrasen von niedrigwachsenden Landpflanzen, wie es für einige Sauropoden und Hadrosaurier mit ähnlicher Schädelform vermutet wird, wäre möglich. Zu guter Letzt lässt sich aus dem relativ kleinen Durchmesser des Skleralrings (eine knöcherne Verstärkung der Augen) schließen, dass Deinocheirus wahrscheinlich tagaktiv war. Insgesamt ergibt sich hier laut den Autoren das Bild eines „Megaomnivoren“, einem gigantischen und spezialisierten Ornithomimosaurier.

 

* Zu den Carnosauria wurden früher im Prinzip alle großen Raubsaurier gezählt, heute beherbergen sie zum Großteil nur noch die Allosauroidea

** Antrodemus gilt mittlerweile als Synonym von Allosaurus

 

Literatur

1) H. Osmólska and E. Roniewicz. 1970. Deinocheiridae, a new family of theropod dinosaurs. Palaeontologica Polonica 21:5-19

2) J.H. Ostrom. 1972. Dinosaur. -In McGraw-Hill yearbook, Science and Technology 1972: 176-179; New York.

3) P. M. Galton. 1982. Elaphrosaurus, an ornithomimid dinosaur from the Upper Jurassic of North America and Africa. Paläontologische Zeitschrift 56(3/4):265-27

4) Lee et al. 2014. Resolving the long-standing enigmas of a giant ornithomimosaur Deinocheirus mirificus. Nature 515, 257–260 (13 November 2014). doi:10.1038/nature13874

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