Artikel druckenMetaphorisch waren T.rex und die anderen Jäger kaltblütig. Aber ob sie wirklich kaltes Blut hatten – präziser: einen Körper, der nur von der Umwelt gewärmt wurde wie bei Reptilien – oder endotherm konstante Temperatur hielten wie Säugetiere und Vögel, ist umstritten, bisher mit indirekten Argumenten: Manche Forscher halten Endothermie für ausgeschlossen, vor allem bei den tonnenschweren Sauropoden, die durch ihre schiere Masse eher Überhitzungsprobleme hatten. Die Gegenfraktion verweist auf hohe Stoffwechsel- und Wachstumsraten vieler Saurier, die der der Säugetiere gleicht.
Isotopenthermometer in den Zähnen
„Wir haben nun einen Thermometer in Saurierzähnen genutzt und ähnliche Körpertemperaturen wie in Säugetieren gefunden“, berichtet Thomas Tütken (Uni Bonn) vom „proof of principle“, der einer internationalen Gruppe gelungen ist: Sie hat sich zunutze gemacht, dass sich die schweren Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopen 18O und 13C in Karbonatmineralien gern miteinander verbinden. Aber es hängt von der Temperatur ab, bei tiefen gibt es mehr 18O/13C-„Klumpen“. Aus deren Zahl in Sedimenten hat man bisher schon das Paläoklima rekonstruiert, nun wurde das Verfahren erstmals auf ein biogenes Material angewandt, Bio-Apatit – Kalziumphosphat mit eingelagerten Spuren von Karbonat –, aus ihm bauen Tiere Knochen und Zähne. Deren Material kommt mit dem Blut, so wird dessen Temperatur bzw. die des ganzen Körpers zugänglich.
Ob das Thermometer auch hier funktioniert, haben die Forscher zunächst an Zähnen heute lebender Tiere getestet: Bei Indischen Elefanten und Nilkrokodilen wichen die aus den Isotopen berechneten Temperaturen um maximal zwei Grad von den echten ab, beim Elefanten zeigten sie ziemlich exakt die richtigen 37 Grad Celsius.
Die zeigten sich auch bei fossilem Material: Zähnen von Mammuts. Dann gingen die Forscher weiter zurück und analysierten zwölf Millionen Jahre alte Zähne von Nashorn und Alligator: Ersteres hatte eine Temperatur von 36,6 Grad, Letzteres war sechs Grad kühler, beides stimmt mit heutigen Verwandten überein (Pnas, 24.5.).
Dann endlich gingen sie zu den Tieren, die mit ihren heutigen Verwandten – den Vögeln – nicht mehr so einfach zu vergleichen sind, den Sauriern. Sie analysierten Zähne von zwei Sauropoden: „Die Mehrzahl der Temperaturwerte lag, wie bei Säugern, in der oberen Mitte der 30 Grad“, erklärt Tütken, „aber wir müssen die Daten noch prüfen.“ Zum einen kann sich biologisches Material bei der Fossilierung verändern. Zum anderen sind zwei Saurier zu wenig, es kann bei verschiedenen Arten unterschiedliche Thermoregulation gegeben haben.
Und zum Dritten war bei den riesigen Sauropoden Körperwärme zu erwarten. „Jetzt ist die Frage, ob sie aktiv reguliert war oder von der Körpermasse kam, Gigantothermie war“, erklärt Tütken. Klären könnten das Zähne junger Tiere, aber die sind rar. Klären könnten das auch Zähne von Raubsauriern, sie sind in Arbeit. Die Forscher wollen zudem den Temperaturen der ersten Vögel nachgehen – hatten sie Federn, bevor sie endotherm wurden? – und überhaupt herausfinden, wann Endothermie entstanden ist.