Das Geheimnis der Dinosaurier-Hüftform

Eines der Dinge, die jeder Dinosaurier-Fan früh lernt, ist, wie man eine „schreckliche Eidechse“ anhand ihrer Hüften kategorisiert.

Alle Dinosaurier fallen in eine von zwei Hauptgruppen, die traditionell durch die Hüftform definiert wurden. Es gibt die Saurischian – oder „Eidechse-Hipp“ – Dinosaurier, bei denen ein gepaarter Knochen, der Schambein genannt wird, typischerweise nach vorne gefegt wird, und dann gibt es die „Vogel-Hipp“ -Ornithischianer, bei denen der Schambein nach hinten ragt, um sich einem anderen Knochen, dem Ischium, anzuschließen.

Nun, das kann etwas verwirrend werden. Ornithische Dinosaurier sind überhaupt nicht eng mit Vögeln verwandt. Vögel, die eine ähnliche Hüftanatomie zeigen, sind eigentlich saurischianische Dinosaurier, die unabhängig voneinander eine konvergente Hüftform entwickelt haben. Und in letzter Zeit gab es einige Debatten darüber, ob diese Kategorien überhaupt noch verwendet werden sollten. Aber die Sache, an die man sich erinnern sollte, ist, dass Dinosaurier typischerweise eines dieser beiden Hüftlayouts aufweisen, wobei die Schambeine nach vorne, hinten oder gelegentlich dazwischen zeigen. Warum der Unterschied? Die Paläontologen Loredana Macaluso und Emanuel Tschopp befassen sich in einem Anfang dieses Jahres veröffentlichten Artikel mit der Frage.

Bei den Dinosauriern verlagerte sich das Schambein viermal bei den Maniraptoren – der Gruppe, die Favoriten wie Velociraptor und Vögel enthält – und einmal bei den Ornithischen Dinosauriern in eine nach hinten gerichtete Position. Dies könnte nach früheren Analysen auf ähnliche Veränderungen in der Art und Weise zurückzuführen sein, wie die Hüften an der Atmung beteiligt sind, oder vielleicht auf den Bedarf an mehr Darmraum zurückzuführen sein, als Dinosaurier pflanzenfressende Diäten entwickelten. Macaluso und Tschopp untersuchten diese Möglichkeiten, indem sie verfolgten, wie Hüftform, Ernährung und abgeleitete Beatmungsarten miteinander zusammenhängen könnten.

Wie sich herausstellt, scheint die Veränderung der Hüftform nicht mit dem Kauen von Pflanzen zu tun zu haben. Die Schambeine verschoben sich nicht nach hinten, um Platz für mehr Mut zu schaffen, um Blattnahrung abzubauen, was angesichts der Tatsache sinnvoll ist, dass die frühesten ornithischen Dinosaurier bereits ihre charakteristische Hüftform haben, aber als Allesfresser interpretiert wurden. (Sauropoden-Dinosaurier, Macaluso und Tschopp bemerken, sind auch ein guter Test dafür, da sie völlig pflanzenfressend waren, aber die angestammte, Schambein- und Hüftform beibehielten. Stattdessen scheint es, dass Änderungen an der Art und Weise, wie Dinosaurier atmeten, wichtiger waren.

Der Schlüsselfaktor hier, schreiben die Paläontologen, könnte ein Muskel sein, der M. ischiotruncus genannt wird. Dieser Muskel verband das Sitzbein mit den Gastralien – oder „Bauchrippen“ – der Dinosaurier, die sie besaßen, und zog diese Knochen nach hinten, um den Bauch zu erweitern. Das Schambein war in diesem Schema als Riemenscheibe am Aufbau beteiligt und hätte nach vorne oder in eine Zwischenposition zeigen müssen. Aber wenn ornithische Dinosaurier und einige maniraptorische Dinosaurier begannen, verschiedene Arten der Beatmung ihrer Lungen und der damit verbundenen Organe zu entwickeln, dann könnten die Schambeine anatomisch befreit werden, um sich in eine andere Position zu drehen. Macaluso und Tschopp bemerken, dass reproduktive Faktoren wie Eiablage oder Nisten etwas damit zu tun haben könnten, diese Veränderung direkter voranzutreiben, aber insgesamt scheint es, dass Veränderungen in der Art und Weise, wie Dinosaurier ihre Lungen belüfteten, die Verschiebung ermöglichten.

Was das bedeutet, bemerken Macaluso und Tschopp, ist, dass die Art und Weise, wie die Dinosaurier der Vorfahren ihre Lungen belüfteten, eine evolutionäre Einschränkung der Hüftform war. Der ineinandergreifende anatomische Apparat der Weichteile im Zusammenhang mit der Atmung musste sich ändern, bevor die Hüftform dies konnte, obwohl die direkten Treiber, warum freigesetzte Schambeine ihre Orientierung ändern sollten, noch nicht bekannt sind. Die Gründe können sogar von Gruppe zu Gruppe variieren. Während der Evolution der ersten Vögel, zum Beispiel, Veränderungen der Muskelanhänge an den Hüften im Zusammenhang mit der Atmung könnten auch unerwartete Vorteile bei der Kontrolle der Schwanzbewegungen gebracht haben, die für die Kontrolle während des Fluges von entscheidender Bedeutung sind.

Dies geht jedoch über die Hüftform hinaus. Wenn die Orientierung der Schambeine wirklich durch die Art und Weise eingeschränkt war, wie Dinosaurier atmeten, wie und warum haben sich dann die frühesten ornithischen Dinosaurier vom angestammten Zustand entfernt? Paläontologen wussten bereits, dass sie anders waren – es fehlten die Netzwerke von zusätzlichen Luftsäcken, die im gesamten saurischen Stammbaum gefunden wurden -, aber dieser anatomische Unterschied wurde nie vollständig erklärt. Ornithischische Dinosaurier haben möglicherweise etwas Seltsames getan, das scheint versehentlich vier verschiedene Male unter maniraptorischen Dinosauriern gestolpert zu sein. So vertraut Dinosaurier uns manchmal vorkommen mögen, es gibt immer noch viel, was wir noch nicht über ihr Leben wissen.