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Welche Geheimnisse Fossilien verraten | BR24

© BR/Xenius

Crashkurs in Sachen Dinosuche mit dem Fossiliensammler Raimund Albersdörfer in einem Steinbruch bei Painten in der Nähe von Regensburg.

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Welche Geheimnisse Fossilien verraten

Versteinerungen gestatten uns einen Blick in die Vergangenheit. Dass wir heute sogar die Farbe von Dino-Eiern kennen, verdanken wir den ausgeklügelten Techniken der Paläontologen. Sie entlocken den Fossilien ihre Geheimnisse.

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Forscher finden ein Fossil. In vielen Fällen bedeutet das, sie bergen eine Steinplatte, auf der sich feine Strukturen abzeichnen. Wie können sie aus bloßen Mustern schlussfolgern, welche Lebewesen das einst waren, wie sie lebten, welche Farben sie hatten, ob sie Fell, Federn oder Schuppen trugen? So viel sei verraten: Mittlerweile können die Wissenschaftler sogar die Farbe von Dinosaurier-Eiern bestimmen - und sogar, wer sich in der Urzeit-Familie vorrangig um den Nachwuchs gekümmert hat!

"Für uns als Paläontologen ist das das Buch der Erdgeschichte, in dem man lesen kann, wenn man weiß, wie man es interpretieren soll." Oliver Rauhut, Paläontologe, Bayerische Staatssammlung für Paläontologie München, in Xenius, BR Fernsehen, 29.12.2018

Fossilien mögen's lebensfeindlich

Fossilien kann man überall dort finden, wo Lebewesen direkt nach ihrem Tod von ausreichend Material wie Schlamm, Sand oder Eis bedeckt wurden. Je lebensfeindlicher die Umgebung damals war, umso besser ist das vorzeitliche Geschöpf heute erhalten. Eine der bedeutendsten Fossilien-Fundstätten befindet sich in Bayern: im Altmühltal. Insgesamt wurden dort schon mehr als 900 versteinerte Pflanzen- und Tierarten entdeckt. Die bekanntesten Funde sind sicherlich die Archaeopteryx-Fossilien. Vor rund 150 Millionen Jahren, im Jura, befand sich dort ein Meer – samt Inseln und Lagunen.

"Da weiß man, das waren Lagunen, in denen wahrscheinlich auch immer wieder das Wasser vom Meer abgetrennt war. Dort herrschten dann teilweise sehr salzige, sehr heiße Bedingungen." Kai Jäger, Paläontologe, Universität Bonn

Schlamm, Druck und Mineralien lassen Lebewesen versteinern

In dieser Lagunenlandschaft herrschten die perfekten Bedingungen, um Lebewesen für die Ewigkeit zu konservieren: "Die Tiere sind auf den Meeresboden gesunken. Da war ganz feiner Schlamm. Die sind in diesen Schlamm rein gesunken, mehr Schlamm hat sich darüber abgelagert. Dadurch sind die perfekt eingebettet worden", erklärt der Paläontologe Raimund Albersdörfer. Durch den zunehmenden Druck von oben wurden die eingeschlossenen Lebewesen buchstäblich aus- und flachgepresst. Nach und nach ersetzten Mineralien die organischen Bestandteile, die toten Tiere wurden zu Gestein. Weichteile wie Muskeln oder Organe wurden abgebaut und sind deswegen heute so gut wie gar nicht erhalten. Langsam verwesende Teile wie Knochen oder Zähne blieben dagegen gut erhalten.

"Der Witz hier ist, dass es keinen Sauerstoff gab über dem Meeresboden. Dadurch gab es dort auch keine Tiere, die die runter gesunkenen Tierleichen fressen konnten. Das heißt, jeder Fisch, jeder Seeigel und jeder Flugsaurier, der hier abgesunken ist, ist perfekt erhalten: keine Aasfresser, keine Zerstörung, keine Verwesung. Das ist eine ganz spezielle Situation hier, ein riesiger Glücksfall!" Raimund Albersdörfer, Paläontologe, in Xenius, BR Fernsehen, 29.12.2018

Fossilien werden weniger interpretiert und mehr analysiert

Wird ein Fossil freigelegt, gibt es verschiedene Möglichkeiten, von der Versteinerung auf das ursprüngliche Lebewesen zu schließen. Früher konnten Wissenschaftler die erhaltenen Knochenreste nur beschreiben und versuchen, sie zu interpretieren. Bei den ersten Urzeitforschern im frühen 19. Jahrhundert kam oft eine blühende Fantasie hinzu, weshalb mitunter wunderliche Wesen entstanden. Heute können die Paläontologen auf viele verschiedene Techniken zurückgreifen, die sehr detailgetreue Rückschlüsse erlauben.

Dreidimensionale Modelle und feinste Strukturen

Mithilfe der Computertomografie zum Beispiel können am Computer dreidimensionale Modelle erstellt werden, die man dann von allen Seiten betrachten und vermessen kann. Eine andere Methode haben sich die Paläontologen von den Archäologen abgeschaut: über Fotos mehr über das Relief zu erfahren. Dafür werden beim Fotografieren weder die Kamera noch das Fossil bewegt, wohl aber der Blitz. Dutzende von Bildern werden aus verschiedenen Belichtungspositionen gemacht und mithilfe einer Software verarbeitet. "Am Ende können wir hier mit der Software die Belichtung digital ändern und die Lichtquelle bewegen. Die Software gibt uns dann für jede mögliche Lichtposition die richtige Belichtung aus. Das Bild hat also die Reflektionseigenschaften der Oberfläche gespeichert", erklärt Paläontologe Kai Jäger von der Universität Bonn. Bei flachen Fossilien lassen sich dadurch selbst minimale Reliefunterschiede herauskitzeln - feine Haare zum Beispiel.

Fellähnliche Struktur im Fossil lässt auf aktiven Saurier schließen

Haarähnliche Strukturen konnten die Forscher so zum Beispiel bei einem Scaphognathus-Fossil nachweisen, das August Goldfuß, einer der ersten Urzeitforscher, 1831 im Solnhofener Plattenkalk im Altmühltal entdeckt hatte. Bei dieser Flugsaurier-Art vermuten die Paläontologen, dass die haarähnlichen Gebilde dieselbe Funktion wie Fell hatten. "Dadurch können wir auch etwas über die Lebensweise aussagen. Denn, wenn ein Tier Fell braucht, dann spricht das dafür, dass es die eigene Körpertemperatur halten wollte. Das ist etwas, was man heutzutage bei Säugetieren kennt, bei Vögeln kennt - aber bei den meisten heute lebenden Reptilien ist das nicht der Fall", erklärt Kai Jäger. Die Wissenschaftler schließen deshalb daraus, dass diese speziellen Flugsaurier viel aktiver waren als heutige Echsen. "Die konnten nicht träge in der Sonne liegen und sich aufwärmen lassen, die mussten aktiv sein. Was bei einem Vogel die Daunen sind, das Federkleid, das für die Isolation zuständig ist, hat bei den Flugsauriern diese haarige Struktur übernommen", sagt Jäger.

Mithilfe von Chemie lassen sich Farben von Dino-Eiern bestimmen

Auch die Mikroskopie erlaubt interessante Einblicke in das Leben der Urzeit: Wissenschaftler haben zum Beispiel mithilfe eines speziellen Laser-Mikroskops verschiedene Dinosaurier-Eierschalen chemisch analysiert, um herauszufinden, ob noch ursprüngliche Pigmente darin enthalten sind. Und tatsächlich konnten verschiedene Eierfarben rekonstruiert werden. "Wir haben herausgefunden, dass Oviraptoren - kleine Raptoren, die relativ nah verwandt sind mit unseren modernen Vögeln - blaue Eier mit braunen Sprenkeln hatten", berichtet Paläontologin Jasmina Wiemann von der Yale University in Newhaven, Connecticut.

Eierfarbe lässt Rückschlüsse auf das Familienleben der Dinosaurier zu

Die Forscher leiten aus solchen Eierschalen-Analysen ab, dass die Vorfahren unserer heutigen Vögel spätestens vor knapp 170 Millionen Jahren anfingen, farbige Eier zu legen. Und sie können sogar etwas zum Leben der Oviraptoren sagen: "In modernen Vögeln hängen verschiedene Eierfarben direkt mit Verhaltensweisen zusammen. Blaue Farben hängen zusammen mit väterlicher Brutpflege. Das heißt, im Grunde können wir erschließen, dass in Oviraptoren nicht die Mütter die Eier bebrütet haben. Dann haben wir verschiedenste braune Sprenkel auf unseren Oviraptor-Eiern - und wann immer Sprenkel oder andere Eimuster aufkommen, hängt das meist mit Nestparasiten zusammen", beschreibt Wiemann. Die Paläontologen gehen im Fall der kleinen Raptoren von "Kuckucks"-Raptoren aus, die versucht haben, ihnen fremde Eier ins Nest zu schmuggeln. Die Evolution hätte dann jenen Raptoren-Arten einen Vorteil verschafft, die anhand der Sprenkel erkennen konnten, welche Eier im Nest wirklich die eigenen waren.

"Wir benutzen Fossilien, die uns über Lebensprozesse in der Vergangenheit erzählen, um mehr über die Zukunft zu lernen. Das heißt, wir wollen im Grunde verstehen, wie verschiedene Umweltprozesse Diversität, in diesem Fall Diversität von Eierfarben, beeinflussen." Jasmina Wiemann, Paläontologin, Yale University in Newhaven, Connecticut

Die stummen Zeugen der Zeit zum Sprechen bringen

Unzählige Fossilien schlummern noch im Boden. Weil die Möglichkeiten, sie zu analysieren, immer besser werden, dürfen wir auf viele neue Erkenntnisse gespannt sein. Die stummen Zeugen der Zeit müssen nur entdeckt werden.

"Wir haben so viele neue Entdeckungen und so viele neue Möglichkeiten. Da ändert sich viel im Forschungsgebiet. Da ist es unheimlich aufregend." Jasmina Wiemann, Paläontologin, Yale University in Newhaven, Connecticut