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Die Fossilienschätze der Gobi

Die große mongolische Wüste birgt eine der reichsten Fundstätten von Dinosauriern und anderen Wirbeltieren jener Zeit. Wegen des ungewöhnlich guten Erhaltungszustands vieler der Fossilien – man hat sogar Eier mit kompletten embryonalen Skeletten gefunden – läßt sich aus ihnen Grundsätzliches zur Evolution der Vögel und Säuger herleiten.

Die Gobi (mongolisch für Wüste) gehört zu den unwirtlichsten Gegenden der Erde. Diese öde, durchschnittlich mehr als 1000 Meter hoch gelegene Beckenlandschaft Zentralasiens aus Sandflächen und Salzpfannen, bizarren Gerölldecken und zerfurchten Bergzügen, die sich über zweieinhalb Millionen Quadratkilometer in der südlichen Mongolei und dem Norden Chinas erstreckt, hat ein extrem kontinentales Trockenklima: Im Sommer heizt die Höhensonne sie auf eine mittlere Temperatur von 22 bis 26 Grad Celsius auf, im Winter bringen die sibirischen Winde zwischen 15 und 25 Grad Frost; die Niederschläge betragen in den Kerngebieten oft weniger als 50 Millimeter im Jahr oder bleiben gänzlich aus.

Wer hierhin auf Expedition zieht, der muß sein Unternehmen ebenso gründlich planen, als würde er einen Himalaya-Gipfel besteigen oder die Antarktis durchqueren wollen. Bis auf die östlichen Steppen ist die Region fast menschenleer, und Oasen sind äußerst rar. Die wenigen Landkarten sind ohnehin dürftig, und auch die moderne Satelliten-Navigation hilft einem kaum in dem Gewirr tief eingeschnittener Wege, deren System dem Fremden so wenig einsichtig scheint wie die Ortswahl der Nomadenlager, zu denen sie führen. Selbst ein nach heutigem Maßstab bestens ausgerüstetes Forschungsteam kann plötzlich mit Wasserknappheit, Kraftstoffmangel und Hunger zu kämpfen haben. Hier die Orientierung zu verlieren oder sich in den Entfernungen zu verschätzen ist lebensgefährlich.

Trotzdem ist die Gobi ein Paradies für Paläontologen. Durch die starke Erosion kommen nämlich vielerorts und in großer Zahl kaum beschädigte Skelette vorzeitlicher Wirbeltiere zutage, auch von Formen, die man zuvor allenfalls mühsam anhand einzelner Zähne, weniger Kieferbruchstücke oder anderer verstreuter Knochenfragmente rekonstruiert hatte. Auf unseren verschiedenen Expeditionen, die von der Akademie der Wissenschaften der Mongolischen Volksrepublik in Ulan-Bator und dem Amerikanischen Naturhistorischen Museum in New York finanziert wurden, haben wir Relikte von Dinosauriern, Echsen und kleinen Säugetieren aus der späten Kreide- und frühen Erdneuzeit – also aus den Phasen vor und nach dem Aussterben der Dinosaurier vor rund 63 Millionen Jahren – bergen können. Viele sind unvergleichlich gut erhalten und haben sogar oft komplette oder fast komplette Schädel. Manche sehen aus, als stammten sie von frisch verwesten Kadavern, nicht wie 80 Millionen Jahre alte Fossilien.

Wieso gerade die Sedimente der Gobi Zeugnisse früherer Faunen so hervorragend bewahrt haben, weiß man nicht. In anderen paläontologisch ergiebigen Gebieten, etwa in den Rocky Mountains Nordamerikas, haben gewöhnlich Flüsse tote Tiere oder Knochen mitgerissen, an bestimmten Stellen abgelagert, dabei beschädigt und durcheinandergewirbelt. Vielleicht sah das Land jenseits des Altai in der späten Kreidezeit nicht viel anders aus als heute, mit offenen Tälern zwischen Sandverwehungen und Felsklippen, in denen sich nur zeitweise Wasserläufe oder Seen bildeten. Angeschnittene Gesteinsprofile lassen später überlagerte Dünen deutlich erkennen.

Außerdem scheinen die Tierleichen sogleich eingebettet worden zu sein, noch bevor Aasfresser sich darüber hermachen oder die Witterung ihnen zusetzen konnten. Die kreidezeitlichen Sandsteinschichten sind so wenig nach Korngrößen sortiert, daß sie bei heftigen Stürmen entstanden sein dürften. Wie Tomasz Jerzykiewicz vom kanadischen Geologischen Dienst in Calgary bei Untersuchungen in der Inneren Mongolei herausfand, sind Wirbeltierfossilien auch dort oft in Ablagerungen dieser Art eingeschlossen; manche Tiere wurden vielleicht sogar lebendig begraben.

Erste Expeditionen

Daß gerade die mongolische Wüste Aufschluß über wichtige Abschnitte in der Evolution der Wirbeltiere gibt, ahnte man lange nicht. Gegen Ende des 19. und zu Beginn des 20. Jahrhunderts galten die Rocky Mountains als bedeutendste Fundregion. Das änderte sich aber mit einer Expedition des amerikanischen Paläontologen und späteren Direktors des Amerikanischen Naturhistorischen Museums Roy Chapman Andrews (1884 bis 1960), die ihn 1922 mitten in die Gobi führte (Bild 5). Zwar vermochte Andrews nie sein stets oberstes Ziel zu erreichen: nachzuweisen, daß der Mensch seinen Ursprung in Zentralasien habe; doch dafür fand seine Mannschaft viel ältere, ungeahnt reiche Fossillagerstätten, die auch heute längst noch nicht erschöpft sind.

Andrews hat seine fünf abenteuerlichen Asien-Reisen in die entlegene Region und andere Gebiete in einem spannenden Buch ("The New Conquest of Central Asia") beschrieben, das die Gefährdungen, die Entbehrungen und auch die Begeisterung der Teilnehmer lebendig werden läßt. Die lange Karawane muß sich mit ihren Kamelen und schmalrädrigen Dodge-Lastkraftwagen wie der mythische Sandwurm Algoy horkhi horkhi durch die Mondlandschaft der Gobi gewunden haben.

Gerade eine verzweifelte Situation bescherte der Wissenschaft aber eine der bedeutsamsten Entdeckungen: Gegen Ende der ersten Kampagne im Jahre 1922 waren die Forscher und ihr Troß auf einer weiten Ebene direkt nördlich der Gurvan-Saichan-Berge vom Wege abgekommen und hatten jegliche Orientierung verloren. Andrews ließ schließlich bei einem Ger von Grenzsoldaten halten, dem auch Jurte genannten Wohnzelt der zentralasiatischen Nomaden. Während er versuchte, dort Auskunft zu bekommen, schlenderte der Expeditionsphotograph J.B. Shackleford zu einem nicht sonderlich auffälligen Abhang am Rande einer ebenen Fläche – und gewahrte phantastisch geformte rote Geröllhalden und schroffe Felswände.

Noch überraschter war er von einem Fossil. In nicht einmal zehn Minuten hatte er den ersten jemals entdeckten Schädel eines Protoceratops, eines Dinosauriers mit Papageienschnabel und Nackenschild, freigelegt. Die Gattung wurde inzwischen zum Leitfossil für die späte Kreidezeit in Zentralasien. Den Rest des warmen Nachmittags brachte das Team mit der Suche nach solchen Relikten zu; es fand tatsächlich weitere Knochen und sogar ein kleines Ei, das die Forscher allerdings für das eines Vogels hielten.

Im nächsten Sommer kehrten Andrews und seine Mitarbeiter zurück. Nun machten sie ergiebige Ausbeute: Skelettreste etlicher Dinosaurier, altertümlicher Säuger und anderer Wirbeltiere, außerdem das erste Gelege von Dinosauriereiern. Die Expedition machte weltweit Schlagzeilen; besonders von dem Dinosauriernest berichteten die Zeitungen damals auf der Titelseite. Andrews nannte den Ort "Flaming Cliffs" ("glühende Klippen"), denn in der Nachmittagssonne leuchtete der Sandstein orangerot auf (Bild 1).

Anfang der dreißiger Jahre gab Andrews die Feldforschung in der Gobi wegen der politischen Entwicklung auf; fortan konnten nur Wissenschaftler aus der Sowjetunion und ihren Partnerstaaten diese Arbeit fortsetzen. (Die Äußere Mongolei war 1924 auf sowjetisches Betreiben Volksrepublik geworden. Sie schloß 1946 einen Freundschaftsvertrag mit der UdSSR, an die sie sich im Verlauf der sowjetisch-chinesischen Entfremdung enger anlehnte.) So ergründeten zwischen 1946 und 1949 russisch-mongolische Unternehmungen das weiter westlich gelegene Nemegt-Becken, ein reines Wüstengebiet von großer Schönheit, das Andrews' Karawanen wegen seiner Abgelegenheit nie hatten aufsuchen können. Auch in dieser zerklüfteten, extrem lebensfeindlichen Landschaft fanden sie zahlreiche Fossilien aus der Kreide- und Erdneuzeit.

Zwischen 1963 und 1971 leitete Zofia Kielan-Jaworowska, Spezialistin für fossile Säugetiere, die heute am Paläontologischen Museum der Universität Oslo arbeitet, ein Team polnischer und mongolischer Experten, das verschiedene Gegenden der Gobi und auch die Nemegt erforschte. Die Ausbeute waren eine großartige Präsentation von Dinosaurier- und anderen Wirbeltier-Fossilien im Naturhistorischen Museum der mongolischen Hauptstadt Ulan-Bator sowie eine Reihe klassischer wissenschaftlicher Monographien. Außerdem haben Paläontologen der Mongolischen Volksrepublik seit den sechziger Jahren allein oder zusammen mit sowjetischen Wissenschaftlern umfangreiche Feldforschung betrieben.

Westliche Wissenschaftler durften das Land erst wieder aufsuchen, als sich sein politischer Kurs im Zuge der Umwälzungen in der ehemaligen Sowjetunion lockerte. (Im Juli 1990 fanden in der Mongolei die ersten freien Wahlen statt.) Gleich im Sommer 1990 luden Kollegen von der mongolischen Akademie der Wissenschaften uns zu einer ersten Erkundung ein, der in den nächsten Jahren vier große Expeditionen folgten. Inzwischen bereisen die Gobi auch japanische und deutsche sowie andere amerikanische Kollegen. Vielleicht wird die Mongolei demnächst von Knochensammlern überlaufen sein; doch hatten wir das Glück, als erste westliche Forscher wieder Andrews' Fährte aufnehmen zu können (Bild 5 Mitte und rechts).


Paläontologisches Eldorado

Als wissenschaftliche Ressource hat die Gobi mittlerweile noch an Wert gewonnen. Als vor rund 100 Jahren im Westen Nordamerikas das Dinosaurier-Fieber ausbrach, konnte man in manchen Tälern und Schluchten Knochen sammeln wie auf einem ehemaligen Schlachtfeld; heute allerdings sind die besten Plätze ziemlich abgegrast.

Eine solche Invasion hat in der Mongolei nicht stattgefunden. Selbst dort, wo in den letzten 70 Jahren gründliche Sammlertrupps durch die Wüste zogen, legt die Erosion immer wieder eine Fülle von Fossilien frei. Zudem sind in dem unwegsamen Gelände noch so viele Orte unbekannt, daß man sicherlich auf manche reichen Funde stoßen wird.

Im Frühjahr 1993 machten wir uns mit unserem Kollegen Demberelyin Dashzeveg von der mongolischen Akademie der Wissenschaften zum Nordrand des Nemegt-Beckens auf. Nahe dem Fuße einer zerfurchten Bergkette, des Gilbent Uul, wollten wir rotbraune Sandsteinablagerungen untersuchen, die frühere Expeditionen nicht weiter beachtet hatten, weil das westliche Nemegt-Tal mit seinen bizarreren Formationen und dem bekannten Fossilreichtum sie stärker lockte. Wir kämpften uns einige Kilometer in einem Trockental vor, und als unser schwerer Treibstoff-Lastwagen mitsamt Anhänger im Sand einsank, entschlossen wir uns, dort ein Nachtlager aufzuschlagen.

Am nächsten Morgen nahmen wir erst einmal die Hügel und Senken um uns her in Augenschein, und nach wenigen Stunden schon wußten wir, daß wir eine der reichsten kreidezeitlichen Fossil-Lagerstätten entdeckt hatten. An den sanften Abhängen eines kaum zwei Kilometer weiten Beckens waren rund 100 Dinosaurierskelette, zumeist im natürlichen Zusammenhang, und Nestanlagen für Gelege freigewittert. Dazwischen fanden sich zahlreiche Knochen kleinerer Wirbeltiere, von Echsen wie von Säugern, denen in dem damaligen Ökosystem gleichfalls Schlüsselrollen zukamen.

Die Nomaden nennen das wilde Gebiet schlicht Ukhaa Tolgod (braune Hügel). Uns erschien es wie ein paläontologisches Freilichtmuseum. Die wertvollsten Fossilien haben wir nun in zwei Kampagnen geborgen, darunter 25 Skelette theropoder Dinosaurier. Zu dieser Gruppe behende jagender Fleischfresser gehören Riesen wie Tyrannosaurus und Allosaurus, von denen manche 15 Meter maßen, die schnelleren, kleineren Dromaeosaurier wie Velociraptor (den man in dem Film "Jurassic Park" gleich 60 Millionen Jahre zu früh auftreten ließ) sowie zierlichere vogelähnliche Formen wie die Oviraptoriden (Bilder 2 und 3). Die Kollektion von Kleinwirbeltier-Relikten ist ebenso einmalig: Wir bargen gut 200 Säugetierschädel, viele im Skelettverband, zudem noch mehr Schädel und Skelette von Echsen.

Schon dieser Fundplatz bezeugt, wie reich die Fauna Innerasiens in der späten Kreidezeit gewesen sein muß. Allein an Echsen haben wir mehr als 30 Arten identifiziert. Wegen des teils hervorragenden Erhaltungszustandes erlauben diese Fossilien viele Aufschlüsse über die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den größeren systematischen Familien dieser Reptiliengruppe.

Besonders bemerkenswert ist der Beleg von Estesia, einer neuen Echsen-Gattung. Auf der ersten Reise, 1990, stießen wir auf einen 20 Zentimeter langen Schädel mit messerscharfen Zähnen, der halb aus einer vertikal verkippten Sandsteinplatte hervorschaute wie ein Relief. Wir dachten zuerst an einen kleinen fleischfressenden Dinosaurier; doch ergab die genauere Untersuchung, daß wir es mit einer unbekannten großen, räuberischen Echse zu tun hatten, die dem heutigen Komodo-Waran sehr ähnlich war. Wir nannten sie Estesia zu Ehren von Richard Estes, einst führendem Experten für fossile Echsen, der an der Staatsuniversität San Diego (Kalifornien) gewirkt hatte.

Es muß ein recht urtümliches Reptil gewesen sein, und es verhilft deshalb zu neuen Erkenntnissen über den Stammbaum der Warane und ihrer Verwandten. Man erkennt am Oberkiefer an der Basis der Zähne eine Reihe ausmündender Kanäle, aus denen das Tier vermutlich Gift in die geschnappte Beute spritzte. Über diese Waffe verfügen heutige Warane nicht, wohl aber die verwandten Krustenechsen in den südwestlichen USA und im nördlichen Mexiko.

Wir haben mittlerweile Estesia-Relikte zusammen mit Fossilien von kleineren Echsen und winzigen Säugern sowie Dinosaurier-Eierschalen entdeckt. Warane sind bekannt für ihren Appetit auf unterschiedlichste Beute – vielleicht ist das ein altüberkommenes Charakteristikum.

Wenngleich die Gobi auch zur Kreidezeit großenteils wüstenhaft war, muß es doch mancherorts phasenweise viel geregnet haben, denn vereinzelt fanden sich Reste von Süßwasserschildkröten. (In nordamerikanischen Ablagerungen dieser Epoche zumindest sind deren Fossilien an Stellen zahlreich, die damals allem Anschein nach Feuchtgebiete waren.) Westlich des Nemegt-Beckens lagen in einer Mulde, die nicht viel größer war als ein kleiner Teich, Panzer und Knochen von mehr als 50 Individuen, die zu zwei Gattungen gehören.


Frühe Säugetiere

Für die Wissenschaft aufsehenerregend sind die winzigen Schädel und Skelette der damaligen Säuger, die man nur allzu leicht übersieht. Die ersten Vertreter unserer Wirbeltierklasse hatten sich bereits vor rund 200 Millionen Jahren entwickelt; sie blieben aber klein, bis die Dinosaurier ausstarben. Auf ihr Aussehen vor diesem Evolutionsschub konnte man zunächst nur aus rudimentären Fossilien vor allem aus Nordamerika schließen, durchweg einzelnen Zähnen oder allenfalls Kieferbruchstücken; ein kompletter Schädel wurde dort bisher nicht gefunden. Deswegen dürfte die Kollektion aus der Gobi, die man seit den zwanziger Jahren zusammengetragen hat, die weltweit wichtigste zur Säugerwelt der Kreidezeit sein.

Ein kleiner Gesteinsblock von Ukhaa Tolgod zum Beispiel, den wir 1994 fanden, enthielt sechs nahezu intakte Skelette, die denen von Spitzmäusen ähneln und kaum eine Handbreit messen. Es handelte sich bereits um echte Plazentatiere (Eutheria oder Placentalia), die wie die Beuteltiere (Metatheria) lebend gebären, die Jungen aber austragen. Gewöhnlich zerbrechen so zarte Knochen nur allzu leicht und lösen sich aus den Gelenken. So ist zu vermuten, daß die Tierchen gleich nach dem Tod, wenn nicht schon vorher, im Sediment eingebettet und schnell konserviert wurden.

Von noch urtümlicheren Säugern fanden wir Vertreter zweier Gruppen. Eine davon sind die im frühen Tertiär ausgestorbenen Multituberculaten. Ihren Namen haben sie von komplex angeordneten Höckern (Tuberkeln) auf den Backenzähnen; die vorderen Schneidezähne sind lang (Bild 6 Mitte und rechts). Wiederum ist das Material aus der Mongolei bei weitem das beste, um die evolutiven Beziehungen dieser sonderbaren Tiere zu anderen Säugerlinien festzustellen. Weil sie dort zudem in etlichen Arten aufgetreten sind, helfen sie, die kreidezeitlichen Faunen Nordamerikas und Zentralasiens zu vergleichen.

Man könnte die Multituberculaten als die Nager ihrer Zeit bezeichnen, auch wenn sie mit den Plazentatieren, also den Höheren Säugern, nur sehr entfernt verwandt sind. Sie geben ein gutes Beispiel ab für eine ähnlich ausgerichtete Anpassung – eine konvergente Evolution – wie die von Ratten, Mäusen oder Hörnchen. Mit einigen Dutzend Gattungen behaupteten sie sich seit der Frühzeit der Säugetiere und hatten nach dem Untergang der Dinosaurier noch für einige Jahrmillionen eine Blütephase, bis modernere Säuger mit ähnlicher Lebensweise sie allmählich ablösten.

Die Fossilien der zweiten Gruppe zählen zu den Theria (nach dem griechischen Begriff für Tier schlechthin), als die man Beutel- und Plazentatiere zusammenfaßt, also einerseits Känguruhs und ihre Verwandten, andererseits die Höheren Säuger mit zum Beispiel Primaten, Nagetieren, Raub- und Huftieren und auch Spitzmäusen, die zu den alten Formen der Placentalia gehören. Von den frühen Theria kennt man rund ein halbes Dutzend Spitzmäusen ähnliche Vertreter, deren Aussehen über die Herkunft späterer Linien Aufschluß gibt. So scheint die fossile Gattung Deltatheridium an der Trennung von Beutel- und Plazentatieren zu stehen.

Allerdings ist der Zeitpunkt dieser Aufzweigung noch umstritten, denn es gibt Hinweise, daß die Placentalia älter sind und deren erste Vertreter noch urtümlicher aussahen. Die heutigen Arten haben auf jeder Seite des Ober- und Unterkiefers höchstens noch vier Vorbackenzähne, bestimmte in der Mongolei gefundene frühe Plazentatiere hingegen zumindest fünf, so auch junge Individuen der Gattung Kennalestes.

Die Gattung Zalambdalestes wiederum interessiert wegen ihrer kaninchen- oder nagetierähnlichen Schneidezähne und weil das Skelett an Laufen und Springen angepaßt ist wie das der Kaninchen und Hasen. Noch ist strittig, ob sie tatsächlich Vorfahren dieser Linie repräsentiert oder vielmehr ein weiteres Beispiel für konvergente Evolution ist. Bei einem Schädel von Zalambdalestes aus unserem Fundmaterial – dem bislang besterhaltenen überhaupt – half Timothy Rowe von der Universität von Texas in Austin, mittels hochauflösender Computer-Tomographie den Verlauf von Arterien, Venen und sogar Nerven zu rekonstruieren; die Schnittbilder bestätigten die frühere Hypothese von Zofia Kielan-Jaworowska, daß die Halsschlagadern, die Gehirn und Augen versorgen, nicht wie gewöhnlich bei heutigen Säugern seitlich in den Schädel ziehen, sondern an der Mittelachse.


Jagdgrund der Dinosaurier

So wichtig die Relikte der Säuger, Echsen und anderen kleinen Wirbeltiere aus der Gobi auch sind, um frühere Lebensverhältnisse und bedeutende Evolutionslinien zu erkennen, finden doch die Dinosaurier stets das größte öffentliche Interesse. Der Fossilienfundus in den dort offenliegenden Formationen der Kreidezeit, die zweifellos zu den ergiebigsten Fundplätzen der Welt zu zählen sind, reicht von kompletten Skeletten des Tarbosaurus (eines großen Räubers, der mit dem nordamerikanischen Tyrannosaurus nahe verwandt war) über gigantische Sauropoden bis zu Entenschnabel-Dinosauriern, gepanzerten Ankylosauriern, nackenschildbewehrten Horn-Dinosauriern wie dem erwähnten Protoceratops und einem außergewöhnlichen Ensemble kleiner räuberischer Theropoden; das Vorkommen an vogelähnlichen Oviraptoriden und an Dromaeosauriern wie Velociraptor (Bilder 2 bis 4) sucht seinesgleichen.

Die Auswertung dieser Funde widerspricht teilweise früheren Auffassungen. Manche wissenschaftliche Kontroverse dauert noch an, aber einige der Ergebnisse sind überzeugend. Daß Illustratoren zum Beispiel Velociraptor gern in Verbänden jagend darstellen, ähnlich wie die Rudel afrikanischer Wildhunde, ist Phantasie – dafür, daß sie derart zu kooperieren vermochten, existiert kein schlüssiger Beleg. Hingegen ist die Vorstellung, daß diese Räuber Protoceratops anfielen, nicht mehr nur spekulativ: Ende der sechziger Jahre barg eine polnisch-mongolische Gruppe bei Tugrugeen, einem steilen Abbruch weißen Sandsteins etwa 80 Kilometer westlich der Flaming Cliffs ein beispielloses paläontologisches Dokument – die fast komplett erhaltenen Skelette zweier solcher Tiere, ineinander verwunden im Kampf um Leben und Tod. Der Velociraptor umgreift mit den Vorderbeinen fest den gesenkten Kopf des Protoceratops, während die scharfen Sichelkrallen seiner Hinterfüße hoch in dessen Flanken zielen. Räuber und Opfer, die wohl zugleich in einem Sandsturm ihr Ende fanden, sind eines der großartigen Ausstellungsstücke des Naturkundemuseums in Ulan-Bator.

Der Skelettbau von Velociraptor beeindruckt nicht nur, weil sich daran ablesen läßt, wie geschickt, rasch und hart diese Fleischfresser ihre Beute schlugen. Er trägt auch dazu bei, die Stammesbeziehungen zwischen Dinosauriern und Vögeln aufzuklären. Velociraptor und seine Verwandten weisen viele vogelähnliche Merkmale auf, unter anderem im Bau des Hirnschädels und in den verlängerten Gliedmaßen und Fingern. Der besterhaltene Schädel von Velociraptor überhaupt, den wir 1991 in Tugrugeen mit einem nahezu vollständigen Skelett freilegten, ist selbst in den Details denen heutiger Vögel erstaunlich ähnlich.

Für die vermutete enge evolutive Verbindung zwischen Vögeln und Dinosauriern spricht vor allem ein überraschender Fund aus dem Jahre 1992, wiederum von Tugrugeen. Es handelt sich um ein zierliches Skelett, das einem wenige Jahre zuvor von mongolischen Kollegen aufgespürten genau gleichsieht, außer daß es kleiner ist. Das Tier war etwa von der Größe eines Truthahns, hatte einen sehr grazilen Körper und lange Hinterbeine. Auffallend ist ein kräftiger Kiel am Brustbein (dort setzen bei Vögeln die Flugmuskeln an); nur hat das Fossil statt besonders langer Armknochen wie bei Flügeln extrem kurze, kräftige Stummel. Die Vordergliedmaßen laufen spitz aus und enden in einer sehr großen Kralle, weswegen man das Tier Mononykus – Einzelkralle – taufte (etymologisch korrekter wäre Mononychus, doch heißt so bereits ein Käfer).

Es war eine seltsame Kreatur. Trotz der fehlenden Flügel glich sie in manchem stärker modernen Vögeln als der sogenannte Urvogel Archaeopteryx, der mit rund 150 Millionen Jahren wesentlich älter ist. Außer dem vergrößerten Brustbein sind das vor allem eine zusätzliche, den Halt verstärkende Gelenkfläche (der Antitrochanter) am Darmbein hinter der Hüftgelenkspfanne, ein kleiner Vorsprung am Hüftgelenk, der als weitere Muskelansatzstelle diente, und ein durchgehender Knochenkamm für den Muskelansatz am Oberschenkelknochen – alles Hinweise auf die Leistungsfähigkeit der Hinterbeine – sowie ein stark verkürztes, reduziertes Wadenbein (das bei Vögeln weitgehend mit dem Schienbein verwachsen ist). Eine genaue Merkmalsanalyse läßt vermuten, daß dieses Tier am ehesten ein flugunfähiger Verwandter der heutigen Vögel war.

Diese These hat Kritik hervorgerufen (siehe auch Spektrum der Wissenschaft, Mai 1994, Seite 32). Einige Wissenschaftler betrachten Mononykus einfach als kleinen Dinosaurier, der nur wegen ähnlicher Anpassungen in manchem vogelähnlich gestaltet war. Den Indizien zufolge liegt jedoch nicht lediglich eine evolutive Konvergenz vor. Ein nachträglicher Verlust der Flugunfähigkeit war in der Evolution der Vögel gar nicht so selten; Strauße, Emus und Kiwis sind lebende Beispiele. Das Fossilmaterial läßt zwar nicht erkennen, ob Mononykus gefiedert war, aber auch das kann kein Gegenargument sein. Denn solche Bedingungen der Einbettung wie bei der Sedimentation des feinen Plattenkalks von Solnhofen, der Eindrücke von Flügel- und Schwanzfedern des Archaeopteryx konserviert hat, gab es gewöhnlich nicht.

Auf Relikte von Mononykus stießen wir vielerorts. Gerade erst haben wir bei Ukhaa Tolgod mehrere geborgen, darunter ein fast vollständiges Skelett mit dem ersten gut erhaltenen Schädel. Er ist zwar noch nicht gänzlich aus dem Stein freipräpariert, doch man erahnt schon seine längliche Form, die sich von früheren Rekonstruktionen anhand weniger Bruchstücke völlig unterscheidet. Besonders über die Vogelverwandtschaft dürfte dieser Schädel noch einigen Aufschluß bringen (siehe auch Bild 6 links).


Dinosaurier-Embryonen

An vielen Orten der Gobi gibt es zudem noch Fossilien ganz besonderer Art: Eier. Einige enthalten sogar Skelette, sowohl von Embryonen der Vogelgattung Gobipteryx wie von Dinosauriern. Mitunter liegen mehrere Nester dicht beisammen an einem Hang, was nach unserer Einschätzung besagt, daß die Reptilien Kolonien bildeten wie heute etwa manche Seevögel.

Bei Tugrugeen Shireh fanden wir auf einer Fläche von ungefähr 40 Meter Durchmesser zwölf durcheinanderliegende Skelette von Protoceratops. Ähnliche Ansammlungen hat das chinesisch-kanadische Grabungsteam in kreidezeitlichen Schichten Nordchinas entdeckt. Unser Fund stammt von Tieren verschiedenen Alters und gibt somit eine Vorstellung von ihrer bislang kaum bekannten Entwicklung. Erwachsene Protoceratops sind rund zwei Meter lang; erst 1994 spürten wir winzige Skelette von weniger als neun Zentimetern auf; die Jungen waren vielleicht eben erst geschlüpft.

Mit solchen Entdeckungen wird das Bild vom Leben der Dinosaurier komplexer, und gängige Vorstellungen lassen sich nicht mehr halten. Weil die Gattung Protoceratops zu den in der Gobi am häufigsten gefundenen Dinosauriern gehört, hat man hauptsächlich ihr die vielen Eierschalen und Gelege von den Flaming Cliffs und anderen Orten zugesprochen. Aber der schlüssige Beweis – ein eindeutig zuordenbares Skelett eines Embryos im Ei – fehlte; ebensowenig vermögen wir den Eityp für die winzigen Protoceratops-Schädel, die wir kürzlich fanden, zweifelsfrei zu bestimmen.

Möglicherweise war die Zuordnung aufgrund der Fossilhäufigkeit sogar völlig verkehrt. Ein Gelege mit Embryonen, auf das wir gleich an unserem ersten Tag in Ukhaa Tolgod stießen, enthielt nämlich ein längliches Ei mit runzeliger Schale, wie man es gemeinhin Protoceratops zuschreibt; wir fanden darin aber das besonders gut erhaltene Skelett eines Oviraptoriden (Bild 4 links). Es ist gut möglich, daß viele dieser Eier von dem kleinen Räuber stammen und nicht von pflanzenfressenden Dinosauriern mit Papageienschnabel.

Allerdings entdeckten wir auch etwas Verwirrendes: In dem mutmaßlichen Nest lagen zwischen den Eiern auch zwei winzige Schädel von Dromaeosauriern (möglicherweise von Velociraptor; Bild 4 rechts), die offenbar von sehr jungen, vielleicht sogar frisch geschlüpften Individuen stammen, und dicht dabei Oviraptoriden-Schalenstücke. Für die- ses Sammelsurium gäbe es mehrere plausible Erklärungen (Bild 2): Die Dromaeosaurier könnten bereits in frühestem Alter auf Nestraub gegangen sein, oder ausgewachsene Oviraptoriden verfütterten junge Dromaeosaurier an ihren Nachwuchs. Schließlich wäre auch denkbar, daß Dromaeosaurier wie Kuckucke ihre Eier in fremde Nester schmuggelten. Wir wissen nicht, wie es wirklich war; doch haben wir nun zumindest Anhaltspunkte zu diesen Aspekten der Lebensweise und des Brutverhaltens theropoder Dinosaurier.

Ironischerweise erweist sich nun die Benennung Oviraptor (Eiräuber) als vorschnell. Andrews' Expedition taufte die Gattung so, weil sie ein großes Individuum über einem Gelege gefunden hatte, das sie Protoceratops zuschrieb. Nun scheint es wahrscheinlicher, daß der Oviraptor die Eier nicht verzehrte, sondern bebrütete oder zumindest das Nest versorgte. Seinen unpassenden Namen wird er wegen der Nomenklatur-Regeln unseres Faches aber wohl behalten.


Schwierige Datierung, hilfreiche Technik

Insgesamt vermitteln die vielen und vielfältigen Fossilien aus der Gobi schon ein recht detailliertes Bild vom Leben der höheren Wirbeltiere im Zentralasien der späten Kreidezeit. Mit unseren mongolischen Kollegen haben wir auf Tausende von Kilometern weiten Routen und Abstechern in verschiedenste abgelegene Wüstengegenden nicht nur neue ergiebige Fundstellen entdeckt, sondern durch den Vergleich fossilführender Schichten in so vielen verschiedenen Landschaften ein besseres Gespür für ihr relatives Alter gewonnen. Das ist nötig, um zu erkennen, ob bestimmte Faunen und Sedimente nur eine besondere, zeitlich und örtlich begrenzte Lebensumwelt dokumentieren oder für weite Räume und eine ganze Epoche typisch sind.

Zum Beispiel hielt man bislang im allgemeinen die Fossilgemeinschaften der Djadokhta-Formation (der Schichtfolge der Flaming Cliffs) für etwas älter als die der Barun-Goyot-Formation (benannt nach einer alten Siedlung) in der westlichen Nemegt. Unsere eingehenden Untersuchungen bei Ukhaa Tolgod und die Beobachtungen auf weiten Touren ergaben allerdings, daß die beiden Faunen praktisch übereinstimmten und somit zeitgleich sein dürften. Noch in den leuchtend roten und scharlachfarbigen Schichten von Khermeen Tsav westlich der Nemegt fanden wir Fossilien dieser Tiergemeinschaft.

Selbst weit im Osten, in Khugene Tsavkhlant, nahe der Transmongolischen Eisenbahnlinie, bargen wir Fossilien, wie wir sie aus der Djadokhta-Formation kennen, so auch von Protoceratops. Bemerkenswerterweise scheinen die dort anstehenden Sandsteine durch Fließgewässer entstanden zu sein, was sonst für die Gobi nicht typisch ist, wohl aber für Fundstellen in Nordamerika. Es wird also immer deutlicher, daß die Tierwelt der Flaming Cliffs auch in vielen anderen Habitaten heimisch war.

Die großräumige Verteilung der Fundplätze macht exakte Vergleiche allerdings schwierig. Zudem gibt es in den Sedimenten der Gobi keine vulkanischen Intrusionen, deren absolutes Alter sich anhand des Verhältnisses bestimmter radioaktiver Isotope genau bestimmen ließe. Man muß sich behelfen, indem man das Wirbeltiervorkommen mit sicher datierten Faunen anderer Kontinente vergleicht oder indirekt die entsprechende Formation mit marinen kreidezeitlichen Ablagerungen von Zentral- und Ostasien korreliert, deren Abfolge unter anderem aus Leitfossilien wirbelloser Tiere erschlossen ist.

Wir versuchen auch, die magnetische Ausrichtung der Mineralien in Gesteinsproben zu bestimmen, haben aber noch keine Ergebnisse. Das Erdmagnetfeld wechselt immer wieder, und in bestimmten mineralischen Schichten ist der Zustand während ihrer Entstehung gewissermaßen eingefroren, läßt sich also durch Vergleich mit der bekannten Chronologie dieser Wechsel datieren. Das wäre eine von den zuvor genannten unabhängige Altersbestimmung.

Offenbar fehlen in den freiliegenden Formationen der Gobi ausgerechnet Ablagerungen, die viele Menschen besonders interessieren: solche von der Wende vom Mittelalter zur Neuzeit der Erde. In den bislang bekannten Profilen ist die späte Kreidezeit mit ihren Dinosauriern gut repräsentiert, desgleichen das frühe Tertiär mit einer reichen Säugetierfauna – aber dazwischen klafft anscheinend eine Lücke von mindestens einigen Millionen Jahren. Welche Katastrophe auch immer die letzten Dinosaurier und mit ihnen zahlreiche andere Organismenarten austilgte – die Spuren davon in Zentralasien scheinen verschwunden. Sollte sich irgendwo in der Weite der Wüste doch noch eine durchgehende Schichtenfolge finden, wäre die Erkenntnis über den damaligen Wandel der Tierwelt sicherlich enorm.

Mit Hilfe moderner Techniken sind wir bereits auf der Suche nach solchen Orten. Neuerdings nutzen wir die Satelliten-Navigation, um die einzelnen Fossilfundstellen und Wege präzise zu kartieren, sowie Landsat- und Spot-Satellitenbilder, um nach vielversprechenden Aufschlüssen zu fahnden. Farbphotos der Formationen von Ukhaa Tolgod, die wir 1993 mitgebracht hatten, verglich Evan Smith vom Erdbeobachtungszentrum der Yale-Universität in New Haven (Connecticut) mit entsprechenden Aufnahmen aus dem All; anhand passender spektraler Banden erstellte er eine Karte, die den Verlauf und die Ausdehnung eventuell fossilführender Schichten sehr genau verzeichnet. Gleich in der nächsten Saison orientierten wir uns danach und wurden an manchen Stellen tatsächlich fündig.

Auch die modernsten Hilfsmittel nehmen einer Expedition in dieses Wüstengebiet freilich nicht das Flair, das die erste Paläontologen-Karawane dort vor 70 Jahren erlebte. Auch die Spannung ist noch immer stark, selbst wenn wir schon ein wenig mehr über das wissen, was uns dort erwartet. Als wir 1990 bei den Flaming Cliffs ankamen, leuchteten sie nicht minder überwältigend, als wir es bei Andrews gelesen hatten; und Unmengen von Fossilien reizten nach wie vor die Entdeckerlust. Wie damals hatten Nomaden in der Nähe ihr Zeltlager aufgeschlagen, und auch über uns brachen verheerende Sandstürme herein.

Wenn der Wind sich legt, sieht man von der Höhe der Felsen aus die zerfurchten, violetten Berge des Gurvan Saichan. Dahinter dehnt sich über Hunderte von Kilometern trostloses Gebiet, das wir heute zwar zu bereisen wagen können; dennoch wird die menschenfeindliche Wildnis der Gobi viele Zeugnisse aus der Geschichte des Lebens wohl für immer bewahren.

Literaturhinweise

- The New Conquest of Central Asia. Von Roy Chapman Andrews. American Museum of Natural History, 1932.

– Early Relatives of Flopsy, Mopsy, and Cottontail. Von Malcolm C. McKenna in: Natural History, Band 103, Heft 4, Seiten 56 bis 58, April 1994.

– Late Cretaceous Mammals and Dinosaurs from the Gobi Desert. Von Zofia Kielan-Jaworowska in: American Scientist, Band 63, Heft 2, Seiten 150 bis 159, März/April 1975.

– New Limb on the Avian Family Tree. Von M. Norell, L. Chiappe und J. Clark in: Natural History, Band 102, Heft 9, Seiten 38 bis 43, September 1993.

– A Pocketful of Fossils. Von Michael J. Novacek in: Natural History, Band 103, Heft 4, Seiten 40 bis 43, April 1994.

– Skeletal Morphology of Mononykus olecranus (Theropoda: Avialae) from the Late Cretaceous of Mongolia. Von Perle Altangarel und anderen in: American Museum Novitates, Heft 3105, 24. Juni 1994.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 1995, Seite 68
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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