Woher weiß man wie genau die Dinosaurier ausstarben?

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"Genau" wissen wir das tatsächlich nicht. Paläontologie und Geologie sind keine exakten Wissenschaften, weshalb wir zwar für bestimmte nachweisbare Massenaussterbeereignisse recht plausible Szenarien erstellen können, um diese zu erklären, sie beinhalten aber immer einen gewissen Spielraum für Korrekturen und Nachbearbeitungen. Nur so können wir uns dem "Genau" immer weiter annähern, es aber niemals ganz erreichen.

Die Einschlagstheorie ist für das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit derzeit die am besten durch Belege unterfütterte Erklärung, die wir dafür haben. Bereits in den frühen 80ger Jahren des 21. Jahrhunderts wurde diese Theorie vom Nobelpreisträger Luis Alvarez und seinem Sohn Walter aufgestellt, als sie in der KP-Grenzschicht, der dünnen schwarzen Linie, welche die Schichten der Kreidezeit von denen des Paläogens (früher Tertiär genannt) trennt, eine vergleichsweise hohe Konzentration des Isotops Iridium nachwiesen. Iridium kommt auf der Erde nur in sehr geringer Menge vor, in Asteroiden und Kometen ist es dagegen sehr häufig. Alvarez vermutete, dass durch den Einschlag eines gewaligen Himmelskörpers auf der Erde sich dessen Überreste als atmosphärischer Staub sich über die gesamte Erde verteilten und sich am Ende der Kreidezeit in den dortigen Sedimenten niederschlugen, was die Iridium-Anomalie erklären würde.

Die Theorie wurde schon früh kritisiert, denn Alvarez konnte seinerzeit keinen Einschlagskrater vorweisen, der sein Szenario gestützt hätte. Außerdem bemerkten seine Kritiker, dass Iridium auch aus dem Erdinneren an die Oberfläche treten könne und es viel wahrscheinlicher wäre, einen Supervulkanausbruch für die Iridium-Anomalie als Erklärung heranzuziehen. Erst im Jahre 1991, als Luis Alvarez bereits gestorben war, wurde auf der mexikanischen Halbinsel Yukatan in der Nähe des Städchens Chicxulub ein Einschlagskrater von 180km Durchmesser entdeckt, der als Kandidat was die Größe angeht zwar durchaus infrage kam, aber dessen geologisches Alter allerdings nicht exakt zu dem geostratigraphisch berechneten Ende der Kreidezeit passte. Mit 66 millionen Jahre war er etwa 500.000 Jahre zu alt, um für das Aussterben der Dinosaurier verantwortlich gemacht zu werden.

In der jüngeren Forschung gewann Alvarez' Therorie jedoch wieder mehr Substanz. Mithilfe moderner Technik zur radiometrischen Untersuchung des Gesteinsmaterials wurden Proben aus der KP-Grenzschicht neu datiert und man erlebte eine Überraschung: das Ende der Kreidezeit musste nun etwas nach unten korrigiert werden und liegt heute nicht mehr wie einst vermutet bei 65,5 Millionen Jahren, sondern recht exakt bei 66 Millionen Jahren. Neben den Iridium-Isotopen konnte man in der KP-Grenzschicht nun außerdem auch Chrom-Isotope nachweisen, in geringerer Menge zwar, aber diese können unmöglich bei einem Vulkanausbruch freigesetzt werden und sind sehr wahrscheinlich tatsächlich außerirdischen Ursprungs. Da man außerdem in vielen weiteren Gegenden auf der Welt wahrscheinliches Auswurfmaterial des Meteoriten fand und man außerdem ein recht genaues Szenario zum Ablauf der Katastrophe entwerfen konnte, gilt die Einschlagstheorie heute doch wieder als sehr wahrscheinlich. Dass tatsächlich ein Asteroid oder Komet am Ende der Kreidezeit auf der Erde einschlug, bezweifelt heute eigentlich niemand mehr.

Unklar ist allerdings weiterhin, inwieweit der Einschlag den Vulkanismus auf der Erde beeinflusst hat und ob nicht der Vulkanismus selbst die Hauptursache für klimatische Veränderungen und das Artensterben war, dass sich nach dem Einschlag ereignete. Geologische Untersuchungen des Dekkan-Trapps in Indien belegen, dass die vulkanische Aktivität wohl rund 400.000 Jahre vor dem Einschlag begann und erst 600.000 Jahre danach ein Ende fand. Die meisten Wissenschaftler stimmen damit überein, dass die Intensität des Vulkanismus dort tatsächlich durch den Einschlag massiv verstärkt wurde.

Zusammen mit den Spätfolgen des Meteoriteneinschags, insbesondere des Impaktwinters und des weltweit niedergehenden sauren Regens, ist es sehr wahrscheinlich, dass auch der Vulkanismus in Indien mit für das Massenaussterben verantwortlich war: Durch all diese Katastrophen starb nahezu die komplette Pflanzenwelt an Land und auch das Phytoplankton in den Meeren ab, sodass die Ökosysteme auf der ganzen Welt vollkommen zusammenbrachen.

Deshalb betraf das Massenaussterben auch vor allem Tiere mit einem hohen Energiebedarf bzw. einem gleichwarm bleibenden Körper: Sie fanden in der zerstörten Natur kaum noch etwas zu fressen. Neben den Dinosauriern starben auch die Pterosaurier (Flugsaurier) und in den Meeren auch die Plesiosaurier und Mosasaurier für immer aus. Auch die Säugetiere und Vögel zählten anders als man es vermuten würde zu den großen Verlieren der Katastrophe, sie wären damals ach beinahe komplett ausgestorben und verloren zwischen 85 und 95% ihrer Artenvielfalt. Tiere, die aber monatelang ohne Nahrung auskommen konnten, sich opportunistisch ernährten oder deren Nachwuchs eine Keimruhe einlegen konnten (wie etwa die Pfeilschwanzkrebse), überdauerten die Katastrophe und konnten sich nach ihrem Ende wieder neu entfalten.

Woher ich das weiß: Recherche

Ich antworte einmal ganz provokant und behaupte, dass die Dinosaurier gar nicht ausgestorben sind. Dabei gehe ich sogar noch einen Schritt weiter und sage, dass die Dinosaurier, gemessen an der Zahl der Arten, mit rund 18.000 bis 20.000 verschiedenen Species nach wie vor an Land die dominierende Gruppe der Schädeltiere (Craniota) sind und nicht die Säugetiere mit gerade einmal rund 5000 bis 6000 Arten.

In den Lehrbüchern der Speziallen Zoologie, also dem Zweig der Zoologie, der sich mit der Beschreibung (Diagnose) neuer Arten, deren Evolution sowie der Systematik der Tierarten in ein natürliches System beschäftigt, werden ausgestorbene Taxa üblicherweise mit einem Kreuz (†) gekennzeichnet. Werfen wir einmal einen Blick in das momentan verwendete deutschsprachige Standardwerk zu dieser Disziplin, den "Westheide/Rieger" in seiner aktuellsten Auflage für den Band 2 (Schädel- oder Wirbeltiere) von 2015. Dank Inhaltsverzeichnis ist die Seite über Dinosaurier schnell gefunden. Aber, Moment mal ... da gibt's doch gar kein Kreuz? Laut diesem Lehrbuch müssen die Dinosaurier also noch leben. Wir wissen, dass eine De-Extinktion wie sie sich Michael Crichton für sein Buch Jurassic Park ausgedacht hat, nicht möglich ist und auch die von Arthur Conan Doyle erdachte Verlorene Welt können wir getrost als unwahrscheinlich ad acta legen. Also doch ausgestorben? Lügt das Lehrbuch etwa?

Nein, natürlich nicht. Was in den 1960er Jahren noch kontrovers diskutiert wurde, steht heute in jedem Schulbuch: die Vögel stammten von Dinosauriern ab. Was viele aber nicht wissen, aus phylogenetischer Sicht stammen die Vögel nicht nur von den Dinosauriern ab, sie sind selbst Dinosaurier.
Der nachfolgende vereinfachte Stammbaum der Amniota (das sind alle Landwirbeltiere mit einer Amnion genannten Eihülle) zeigt, dass die Vögel im Prinzip nichts weiter sind als der einzig verbliebene Zweig der Dinosaurier. Er folgt im Wesentlichen Westheide und Rieger (2015) und berücksichtigt außerdem den Vorschlag von Baron, Norman und Barrett (2017), wonach das Saurischia-Ornithoscelida-Konzept dem klassischen Saurischia-Ornithischia-Konzept vorzuziehen ist.

Die Dinosaurier sind im Stammbaum rot hervorgehoben, die Vögel im weiteren Sinn (Avialae) sind dunkelrot gekennzeichnet, die rezenten Vögel gehören ausnahmslos zur Gruppe Aves. Wir wissen heute, dass viele Merkmale, die wir als für einen Vogel typisch betrachten, schon bei anderen Nicht-Vogel-Dinosauriern aufgetreten sind. Federn beispielsweise sind kein exklusives Vogelmerkmal. Die den Vögeln nahe stehenden Dromaeosaurier, kleine bis mittelgroße Vertreter der Theropoden, waren wahrscheinlich durchgehend befiedert, bei etlichen Gattungen, darunter Velociraptor, Microraptor und Sinornithosaurus, ist durch entsprechende Fossilfunde sogar sicher, dass sie Federn hatten. Bei Microraptor waren sogar asymmetrische Flugfedern vorhanden, sowohl an den Vorder- als auch an den Hinterextremitäten besaß dieser kleine Dionsaurier Schwingen. Den aktiven Schlagflug wie Archaeopteryx beherrschte er zwar damit wohl nicht, er konnte damit aber - ähnlich wie heute Gleithörnchen - von einer Baumkrone zur nächsten mehrere hundert Meter weit gleiten.
Aber nicht nur die den Vögeln nahe stehenden Dromaeosaurier hatten Federn. Federn waren wahrscheinlich unter allen Dinosauriern weit verbreitet. Nicht alle besaßen Schwung- und Deckfedern wie moderne Vögel, bei vielen Arten sahen sie eher wie Dunen aus oder wie haarähnliche Fäden und werden dann meist umgangssprachlich als "Protofedern" bezeichnet. Wir können heute jedoch annehmen, dass schon die frühesten Dinosaurier Federn hatten und die Annahme der beschuppten echsenartigen Dinosaurier eher die Ausnahme als die Regel gewesen ist (man könnte sich vorstellen, dass besonders große Dinosaurier wie die Sauropoden ihre Federn vielleicht auch sekundär wieder verloren haben, weil bei solchen Riesen sonst die Gefahr der Überhitzung bestanden hätte. Ähnlich ist es beim Elefanten ja auch, der sein dichtes Fell wieder abgelegt hat, weil ein so massiger Körper nicht auskühlt und mit dichter Behaarung eher das Problem hätte, überschüssige Wärme nicht abgeben zu können).
Eine jüngste Studie stellt sogar die Annahme in Frage, dass die Dinosaurier die Federn entwickelt hätten. Eine Forschungsgruppe um Jiang et al. hat 2018 zwei Flugsaurier-Fossilien untersucht (die heute gänzlich ausgestorbenen Flugsaurier oder Pterosaurier, im Stammbaum oben nicht aufgeführt, gehörten wie die Vögel und Krokodile zu den Archosauriern und stellten die Schwestergruppe der Dinosaurier dar. Das gemeinsame Taxon aus Pterosauriern und Dinosauriern wird Ornithodira bezeichnet), die auffällige, federartige Strukturen zeigten, so genannte Pycnofasern. Pycnofasern kamen bei vielen Flugsauriern vor, wurden bislang aber stets als eine Neubildung der Flugsaurier interpretiert. Diese neuen Befunde deuten die entdeckten Fasern jedoch als echte Federn. Demnach hätten also die Dinosaurier nicht als erste die Federn "erfunden", sondern bereits der gemeinsame Vorfahre von Dinosauriern und Flugsauriern dürfte ursprüngliche Federn besessen haben - welche bei den Flugsauriern zu den Pycnofasern und bei den Dinosauriern bis hin zu asymmetrischen Flugfedern evolvierten.

Aber auch wenn die Dinosaurier nicht ausgestorben sind, fest steht, dass es am Übergang der Kreidezeit in die Erdneuzeit vor rund 65 Mio. Jahren ein Massensterben gegeben hat, infolgedessen sämtliche Flugsaurier, alle Nicht-Vogel-Dinosaurier und zahlreiche Meereslebewesen, darunter auch die Ammoniten, die Mosasaurier und die Pliosaurier ausgestorben sind. Viele Indizien sprechen dafür, dass das Massensterben durch den Einschlag eines Meteoriten eingeleitet wurde, von denen @MarkusPK schon auf hervorragende Weise berichtet hat, deshalb schenke ich mir das an dieser Stelle einmal. Spannend und ungeklärt ist aber nach wie vor die Frage, was genau sich durch den Meteoriteneinschlag änderte und vor allem natürlich, welche Faktoren dazu führten, dass bestimmte Evolutionslinien ausstarben und andere, darunter die Vögel und die Säugetiere, bis heute überlebten und sogar danach eine erfolgreiche Radiation erfuhren. Besonders spannend ist dabei auch, weshalb vor allem zahlreiche Meeresorganismen ausstarben wie eben die Ammoniten, die von einem Meteoriteneinschlag eigentlich weit weniger schlimm hätten betroffen sein dürfen als Landbewohner - zumal andere Kopffüßergruppen die Kreidezeit bis heute erfolgreich überstanden. Diese Fragen sind bis heute noch nicht abschließend geklärt, wir dürfen also gespannt sein.

 - (Dinosaurier, Kreidezeit, Aussterben der Dinosaurier)
Den Chicxulub-Krater gibt es (meines Wissens nach) nicht mehr

Spuren der Kraters finden sich sehr wohl noch auf Yucatán (Durchmesser rund 180 Kilometer) und die Geologen sind sich sehr sicher, dort Elemente zu vorgefunden zu haben, die einen Meteoriteneinschlag belegen.

Ursächlich für das Aussterben war er eher nicht, denn das hat schon früher eingesetzt, heftige Vulkanausbrüche mit ungenheuren Aschewolken und Gasmengen, die das Klima nachhaltig und schnell veränderten (was ebenfalls von Geologen nachgwiesen werden kann).

Zu wenig Licht für Pflanzen, Gift in der Atmosphäre, mangel an oder vergiftetes Wasser, da hat man schnell eine Menge Gründe zusammen (Nahrungsmangel, Temperatur, Atmosphäre) die insbesondere großen Tieren das Überleben unmöglich machen.

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