Paläontologen entdecken fossile Abdrücke riesiger, alligatorähnlicher Amphibien | Wissenschaft

Vor mehr als 255 Millionen Jahren trieben und schwammen im heutigen Südafrika riesige Amphibien durch die uralten Untiefen. Paläontologen wissen das nicht von versteinerten Knochen, sondern von Spuren, die Lebewesen im Sediment hinterlassen haben. Die Dave-Green-Paläooberfläche im östlichen Teil des südafrikanischen Karoo-Beckens ist mit den Spuren und Körperabdrücken amphibischer Kreaturen bedeckt, die über 1,50 m lang wurden. „Je mehr man sucht, desto mehr findet man“, sagt der Paläontologe David Groenewald von der University of the Witwatersrand in Johannesburg.

Groenewald und Kollegen beschrieben die Fossilien, die Tieren namens rhinesuchid temnospondyls zugeschrieben werden, am Mittwoch in Plus eins. Die Fläche aus olivgrünem Gestein entstand gegen Ende des Perm, vor dem schlimmsten Massensterben der Welt, und wurde von Flüssen abgelagert, die sich durch die prähistorische Landschaft schlängelten. Diese Wasserstraßen, so scheint es, waren die Heimat großer amphibischer Wirbeltiere, die Paläontologen als Temnospondyle kennen – grob salamanderähnliche Tiere, die zu beeindruckenden Größen heranwachsen konnten, praktisch die Alligatoren ihrer Zeit. Während Temnospondylknochen den Paläontologen eine allgemeine Vorstellung davon gegeben haben, wie diese Tiere aussahen, sind die Spurenfossilien effektiv das prähistorische Verhalten dieser Tiere, die in Stein gemeißelt sind.

Zu bestimmen, welche Art von Organismus ein Spurenfossil hergestellt hat, einschließlich derjenigen auf der Paläooberfläche von Dave Green, kann eine herausfordernde Aufgabe sein. Körperfossilien wie Knochen werden selten mit Fußabdrücken und Körperabdrücken gefunden. Die Paläontologin Julia McHugh von Museums of Western Colorado, die nicht an der neuen Studie beteiligt war, stellt fest, dass Paläontologen manchmal Spuren oder andere Spurenfossilien finden, bevor sie Knochen finden. Experten müssen sich von diesen Fußabdrücken und anderen Spuren rückwärts durch die Liste der Kreaturen arbeiten, die möglicherweise solche Abdrücke hinterlassen haben könnten. In diesem Fall, basierend auf der Größe der Spurenfossilien, ihrer Form und der Fülle früherer Forschungen zu Tieren, die am Ende des Perms in der Gegend lebten, ist ein Temnospondyl der Rheinsuchiden am besten geeignet, sagt McHugh.

Das meiste, was Paläontologen über Temnospondyle erfahren haben, stammt von ihren Knochen, einschließlich breiter, abgeflachter Schädel, die ihren Noggins eine flüchtige Ähnlichkeit mit einem zahnigen Toilettensitz verliehen. Aber die Spurenfossilien – Kratzer und Schrammen im Gestein – enthüllen die Form und das Verhalten von Tieren, die Millionen von Jahren vor den Dinosauriern lebten. „Ich habe das Gefühl, jedes Mal, wenn ich gehe, etwas Neues zu finden oder etwas, das ich vorher noch nicht gesehen habe“, sagt Groenewald. Spuren, die die Temnospondyle hinterlassen haben, als sie sich langsam um die Flüsse bewegten, sind auf dem Stein zu finden, ebenso wie Ganzkörperabdrücke, die entstanden, als die amphibischen Kreaturen auf dem schlammigen Boden ruhten.

Insgesamt, berichten Groenewald und Kollegen, bewahrt die fossile Oberfläche 15 verschiedene Spuren, die möglicherweise von einem einzigen Temnospondyl stammen. Die spindelförmigen Körperabdrücke sind ähnlich groß, scheinen über die Oberfläche aufeinander zu folgen und sind manchmal sogar durch Furchen verbunden, die beim Schwimmen des Tieres auf dem Flussgrund entstanden sind. Wenn Groenewald und Co-Autoren Recht haben, könnten die Spurenfossilien im Wesentlichen ein Tag im Leben des Temnospondyls sein, der sie geschaffen hat.

Die alten Wirbeltiere waren nicht nur aufgemotzte Versionen der heutigen Höllenbändiger. Einige von ihnen hatten zum Beispiel harte Keratinschichten auf ihrer Haut oder knöcherne Rüstungen, um sie für andere Raubtiere der damaligen Zeit härter zu machen.

Zuvor stützten Paläontologen ihre Vorstellungen davon, wie sich Temnospondyle bewegen, auf Vergleiche fossiler Skelette mit lebenden Kreaturen. Experten waren sich nicht ganz sicher, ob die Tiere ihre Schwänze, ihre Arme und Beine oder eine Kombination aus beidem benutzten, als sie sich durch Flüsse, Seen und Sümpfe bewegten. Die neuen Spuren deuten darauf hin, dass es sich hauptsächlich um Amphibien mit Schwanzantrieb handelte.

„Diese Spuren stimmen sicherlich mit der Morphologie des Temnospondyl-Skeletts überein“, sagt McHugh, „aber was ich interessant finde, ist die Tiefe der Abdrücke.“ Vor allem die Schwanzabdrücke scheinen sehr tief zu sein und weisen darauf hin, dass die Tiere mit dem vollen Gewicht ihres Schwanzes auf dem Grund ruhten. Dies könnte bedeuten, dass die Amphibien dicke, kräftige Schwänze hatten, auf die sie sich mehr als auf ihre Gliedmaßen verließen, um durch das Wasser zu kommen. Wenn Krokodile ins Wasser gleiten, stellen Groenewald und Kollegen fest, bewegen sie sich, indem sie ihre langen Schwänze und ihren Körper schwingen lassen, wobei sie oft ihre Gliedmaßen an ihre Seiten halten. Die Eindrücke auf der Paläooberfläche von Dave Green zeigen ein ähnliches Verhalten: Die Temnospondyle schlängeln sich im Wesentlichen durch das Wasser und halten ihre Gliedmaßen eng am Körper, während sie in einen guten Ruheplatz gleiten.

Aber auch auf der fossilen Oberfläche existieren Fußabdrücke. Die Eindrücke zeigen, dass die Temnospondyle ihre Arme und Beine ausgebreitet haben und manchmal sogar am Grund des Flusses entlanggegangen sind, wobei sie neben den glatten Body Drags Fußabdrücke hinterlassen haben. Das Gesamtmuster ähnelt einigen lebenden Salamandern, kleineren Amphibien, die sich mehr auf ihren Schwanz als auf ihre Arme und Beine verlassen, um sich durch das Wasser zu bewegen.

Spurenfossilien dienen oft als Kontrolle darüber, was Paläontologen anhand von Skeletten bestimmen. Biomechanische Modelle können den Möglichkeiten eines ausgestorbenen Tieres oft Grenzen setzen, und frühere Untersuchungen waren unklar, ob Temnospondyle ihre Schwänze, Gliedmaßen oder eine Kombination davon verwenden, um sich durch das Wasser zu bewegen. Aber Spurenfossilien sind tatsächliche Aufzeichnungen darüber, wie sich prähistorische Arten verhalten haben. „Die Entdeckung dieser beeindruckenden ichnologischen Stätte ist wunderbar“, sagt McHugh, „und liefert empirische Beweise, die die Schlussfolgerungen jahrelanger biomechanischer Forschung stützen.“