Dinosaurier konnten riesig werden – aber wirklich winzig wurden sie nie: Schuld daran könnten ausgerechnet Säugetiere sein

Ein Microraptor brachte gerade einmal rund 430 Gramm auf die Waage. Für einen Dinosaurier war das winzig, ungefähr das Gewicht eines großen Kaninchens. Und doch waren selbst die kleinsten Dinosaurier erstaunlich groß, wenn man sie mit den Winzlingen vergleicht, die heute durch Wälder, Wiesen oder Gärten huschen.

Warum nach unten offenbar Schluss war, haben Stephanie Lechki von der Princeton University und Roger Benson vom American Museum of Natural History in ihrer Studie untersucht. Wie Reuters berichtet, könnte ausgerechnet eine Tiergruppe beteiligt gewesen sein, die während des Erdmittelalters meist im Schatten der Dinosaurier stand: frühe Säugetiere.

Warum selbst die kleinsten Dinosaurier erstaunlich groß blieben

Die Größenunterschiede sind enorm: Microraptor wog mindestens rund 430 Gramm. Anchiornis kam auf etwa 530 Gramm, Fruitadens auf ungefähr 730 Gramm. Die kleinsten heutigen Wirbeltiere spielen dagegen in einer völlig anderen Gewichtsklasse.

Die Bienenelfe, der kleinste heute lebende Vogel, wiegt etwa 1,75 Gramm. Die Etruskerspitzmaus kommt auf rund 1,8 Gramm. Ein winziger Zwerggecko bringt sogar lediglich etwa 0,15 Gramm auf die Waage. Ein Dinosaurier von der Größe einer Maus ist bislang nicht bekannt.

So könnten Säugetiere winzige Dinosaurier verhindert haben

Die Erklärung könnte mit der Aufteilung der Lebensräume beginnen. Frühe Säugetiere waren häufig kleine, spitzmausähnliche Tiere. Viele lebten als Insekten- oder Samenfresser. Damit besetzten sie bereits Lebensweisen, die für sehr kleine Dinosaurier ebenfalls infrage gekommen wären.

Kleine Tiere benötigen zudem vergleichsweise wenig Nahrung. Sie erreichen Lechki zufolge oft schneller die Fortpflanzungsreife und können sich rascher vermehren. Der vermutete Mechanismus funktioniert also nicht wie eine direkte Sperre gegen kleinere Körper. Entscheidend wäre vielmehr die Konkurrenz um Nahrung und Lebensraum gewesen. Waren kleine ökologische Nischen bereits erfolgreich mit Säugetieren besetzt, hatten Dinosaurier dort einen starken Konkurrenten.

Eine Dinosaurierart hätte sich über viele Generationen immer weiter verkleinern müssen und zugleich in dieser Größenklasse erfolgreich überleben und Nachwuchs bekommen müssen. Traf sie dort bereits auf gut angepasste Säugetiere, konnte dieser evolutionäre Weg unattraktiv werden. Lechki hält es laut Reuters für wahrscheinlich, dass kleine frühe Säugetiere Dinosaurier auf diese Weise übertrafen und sie daran hinderten, sehr kleine Körpergrößen zu erreichen.

Wie diese Konkurrenz im Einzelnen ablief, lässt sich aus dem Fossilbericht allerdings nicht direkt ablesen. Denkbar ist Konkurrenz um dieselbe Nahrung oder ähnliche Lebensräume. Reuters beschreibt deshalb eine Hypothese der Wissenschaftler und keinen nachgewiesenen direkten Verdrängungsprozess.

Dinosaurier und Säugetiere könnten sich gegenseitig ausgebremst haben

Bemerkenswert ist die umgekehrte Beziehung bei großen Körpergrößen. Während Säugetiere möglicherweise die kleinen Nischen besetzten, dominierten Dinosaurier die großen. Lechki formuliert es gegenüber Reuters so: „Wahrscheinlich verdrängten kleine frühe Säugetiere die Dinosaurier und hinderten sie daran, kleine Körpergrößen zu erreichen. Ebenso verdrängten große Dinosaurier wahrscheinlich frühe Säugetiere und verhinderten, dass diese große Körpergrößen erreichten.“

Erst nach dem Asteroideneinschlag vor 66 Millionen Jahren änderte sich diese Situation grundlegend. Mit dem Verschwinden der Nicht-Vogel-Dinosaurier konnten Säugetiere größer werden. Sie breiteten sich anschließend in Lebensweisen aus, die zuvor unter anderem von großen Pflanzenfressern und Spitzenräubern unter den Dinosauriern besetzt waren.

Fehlende Fossilien erklären das Rätsel offenbar nicht

Eine einfachere Erklärung wäre denkbar: Vielleicht gab es mausgroße Dinosaurier, ihre Fossilien wurden bislang nur nicht gefunden. Kleine und filigrane Knochen bleiben schließlich schlechter erhalten als große Skelette.

Die Wissenschaftler halten das laut Reuters jedoch für unwahrscheinlich. In denselben Gesteinsschichten, in denen Dinosaurier gefunden werden, tauchen auch Überreste zahlreicher wesentlich kleinerer Tiere auf. Hätten sehr kleine Dinosaurier häufig existiert, müssten zumindest einige Spuren von ihnen erhalten geblieben sein.

Körperbau allein erklärt die Größenlücke nicht

Lechki und Benson untersuchten deshalb mit mathematischen Modellen, welche Körpergrößen sich aus Energieaufnahme, Stoffwechsel und Fortpflanzung ergeben könnten. Bei Säugetieren, flugfähigen Vögeln und Schildkröten passten die vorhergesagten Größen vergleichsweise gut zu den tatsächlich vorkommenden Arten.

Bei Dinosauriern funktionierte das nicht. Ihre Physiologie liefert demnach keine ausreichende Erklärung dafür, warum die Tiere nicht weit unter die bekannte Größenuntergrenze gelangten. Auch Schlangen, Krokodile und flugunfähige Vögel wichen von den Erwartungen der Modelle ab.

Erst der Flug machte Dinosaurier richtig winzig

Ausgerechnet die einzigen Dinosaurier, die bis heute überlebt haben, durchbrachen schließlich die Größenbarriere. Vögel stammen von kleinen gefiederten Theropoden ab. Nachdem sich vor etwa 130 Millionen Jahren wesentliche Anpassungen für den Flug entwickelt hatten, wurden frühe Vögel rasch kleiner.

Benson vermutet darin einen entscheidenden Ausweg aus der Konkurrenz. Flug eröffnete Lebensräume und Nahrungsquellen, die bodenlebenden Dinosauriern verschlossen blieben. „Wir glauben, dass der Flug den Vögeln ermöglicht haben könnte, der ökologischen Konkurrenz zu entkommen und winzige Körpergrößen zu erobern“, sagte er Reuters. Heute wiegen manche ihrer Nachfahren weniger als zwei Gramm.

Kurz zusammengefasst:

• Nicht-Vogel-Dinosaurier wurden zwar riesig, doch selbst die kleinsten bekannten Arten wogen mehrere Hundert Gramm.
• Physiologie allein erklärt diese Untergrenze nicht; frühe Säugetiere könnten kleine ökologische Nischen bereits besetzt haben.
• Vögel durchbrachen diese Grenze später offenbar mit dem Flug, der ihnen neue Lebensräume und sehr kleine Körpergrößen ermöglichte.

Übrigens: Nicht nur die Körpergröße der Dinosaurier gibt Forschern bis heute Rätsel auf – beim Triceratops sorgte ausgerechnet seine gewaltige Nase für eine Überraschung. CT-Scans legen nahe, dass sie wie eine natürliche Klimaanlage den Kopf kühlte. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Alvaro Keding / American Museum of Natural History