Internationales Wissenschaftlerteam findet seltenes Stück konservierter Dinosaurierhaut und vergleicht es weltweit erstmals direkt mit modernen Tieren, um Einblicke in die Evolution zu gewinnen.

Mauricio Barbi liebt Dinosaurier, so lange er denken kann, und träumte davon, eines Tages Paläontologe zu werden. “Als ich ein Kind war, liebte ich den Weltraum, die Sterne und Dinosaurier”, sagt er.

Ein paar Jahre später wandert Barbi zusammen mit dem berühmten Paläontologen Philip Currie, dessen Berufsleben die Inspiration für die Figuren in den Jurassic Park-Filmen war, durch die Alberta Badlands. Während dieser Feldarbeit lernte er auch den Paläontologen und aufstrebenden Star Phil Bell kennen, der kürzlich einen gut erhaltenen Hadrosaurier gefunden hatte. Als er sich Bell bei den Ausgrabungen anschloss, war Barbi schockiert und begeistert von dem, was sie entdeckten.

“Zu verstehen, wie das Leben früher auf unserem Planeten war, ist extrem wichtig, aber sehr schwierig zusammenzusetzen. Wenn man weit in die Vergangenheit zurückblickt, ist nicht mehr viel übrig. Wenn man Glück hat, bleiben Knochen übrig, aber selbst die versteinern im Laufe der Jahrmillionen”, sagte er.

Bei der Ausgrabung entdeckte das Wissenschaftlerteam, was es zunächst für einen Abdruck von Dinosaurierhaut hielt. Was sie tatsächlich fanden, war etwas viel Selteneres – Flecken gut erhaltener dreidimensionaler Haut von einem 72 Millionen Jahre alten Hadrosaurier.

“Ich hätte nicht erwartet, das in einer Million Jahren zu finden”, sagte Barbi, der ein Professor für experimentelle Hochenergie-Teilchenphysik an der Universität von Regina ist und an Neutrino-Physikexperimenten in verschiedenen Teilen der Welt arbeitet. “So etwas ist extrem selten zu finden und der Erhaltungszustand ist absolut erstaunlich.”

Anfänglich wussten sie nicht, was sie gefunden hatten. “Als ich die Probe zum ersten Mal in der Hand hielt, bemerkte ich, dass sie dreidimensional war und nicht wie ein Abdruck aussah. Mit einem Elektronenmikroskop konnte ich feststellen, dass es eine geordnete Verteilung des Kohlenstoffs gab und dass er in Schichten vorzuliegen schien, aber ich war misstrauisch”, kommentierte er.

Er und seine Kollegen gingen dann zur Canadian Light Source (CLS) an der Universität von Saskatchewan und nutzten zerstörungsfreies Synchrotronlicht, um ihre Probe auf atomarer und molekularer Ebene zu analysieren.

“Für mich war es ein Kinderspiel”, sagte Barbi. “Das CLS bietet dichte Strahlenbündel mit verschiedenen Wellenlängen. Mit Röntgenstrahlen kann man sehr kleine Strukturen wie Atome untersuchen, mit Infrarotstrahlung größere Strukturen wie organische Moleküle. Das CLS bietet alle diese Möglichkeiten an einem Ort und liefert in kurzer Zeit eine große Menge an Daten.”

Durch den Einsatz verschiedener Strahlengänge und Techniken wurde deutlich, dass die Probe Schichten aus kleinen, halbkreisförmigen Strukturen aufwies, die Zellen sehr ähnlich waren.

Barbi und seine Kollegen versuchten auch herauszufinden, was mit diesem Dinosaurier passiert war und warum seine Haut so gut erhalten war.

“In der Umgebung, in der der Dinosaurier gefunden wurde, gab es eine Menge kristallisierter Pflanzen”, sagte er. Das half zu erklären, was ein Pflanzenfresser dort zu suchen hatte. Außerdem gab es in der Region einen Fluss, und der Dinosaurier war während seiner Verwesung wahrscheinlich teilweise von Wasser bedeckt.

Wasser verlangsamt in der Regel die Verwesung, weil es weniger Sauerstoff gibt, von dem sich Bakterien ernähren können. “Das Exemplar zeigte auch Anzeichen von Schlamm in Verbindung mit der Haut, was bei der Mumifizierung von Tieren hilfreich sein kann”, sagte er. Das Eisen im schlammigen Sediment trug wahrscheinlich zur Konservierung des Gewebes bei.

Das Team nutzte das CLS auch, um die Dinosaurierhaut mit der Haut moderner Tiere zu vergleichen, darunter ein Krokodil, eine Ratte und ein Huhn. “Das ist das erste Mal, dass dies auf diesem Niveau gemacht wurde”, sagte Barbi.

“Wir studieren die Evolution anhand des Aussehens der Tiere. Wir können anhand von Knochen und Abdrücken von Bändern und Abdrücken in Materialien wie Schlamm erahnen, wie die Dinge waren, aber dies war das erste Mal, dass wir die Anordnung von Zellschichten bei Dinosauriern direkt mit lebenden Kreaturen vergleichen konnten”, sagte Barbi. “Das hilft uns zu verstehen, wie sich die Tiere entwickelt haben. Das ist verblüffend.” In diesem Fall hatte der Hadrosaurier aus der späten Kreidezeit in Alberta eine Haut, die der Haut eines modernen Krokodils sehr ähnlich ist.

“Das Lustige an dieser Forschung ist, dass ich, als ich damit anfing, nicht nach Zellschichten suchte. Ich suchte nach Pigmenten, um zu sehen, ob wir die Farbe dieses Dinosauriers erkennen können. Dann haben wir etwas viel Besseres gefunden”, erklärte er.

“Das hat uns die Augen für die Möglichkeiten geöffnet. Wir müssen uns andere gut erhaltene Exemplare genauer ansehen, um zu sehen, was es tatsächlich gibt”, schloss er. “Ich hoffe, dass diese Arbeit eine Botschaft an andere Wissenschaftler sendet, sich diese Art von Dingen genauer anzusehen und eine gründlichere Analyse mit anderen Techniken durchzuführen.”

An dieser internationalen Zusammenarbeit waren Forscher des CLS, der Universitäten von Saskatchewan, Regina und Alberta, der University of New England in Australien und der Università di Bologna in Italien beteiligt. Sie nutzten mehrere Beamlines am CLS, darunter SM, SXRMB, VESPERS, BMIT und MidIR, um Daten über ihre Probe zu sammeln.

Durch das Zusammensetzen des Puzzles, was vor Millionen von Jahren geschah, hofft Barbi, dass wir auch mehr über die Zukunft unseres Planeten lernen können. Dabei kann er sich seinen Kindheitswunsch erfüllen, mit Dinosaurierfossilien zu arbeiten.

“Ich habe mein Wissen in Physik genutzt und plötzlich habe ich Entdeckungen in der Paläontologie gemacht und Feldarbeit geleistet und mit den Leuten zusammengearbeitet, die ich bewundert habe”, sagt er. “Es war ein wahr gewordener Traum.”

“Jetzt möchte ich zum Mars”, sagte Barbi. “Das wird wahrscheinlich nie passieren, aber man weiß ja nie.”

Barbi, Mauricio, Phil R. Bell, Federico Fanti, James J. Dynes, Anezka Kolaceke, Josef Buttigieg, Ian M. Coulson und Philip J. Currie. “Integumentary structure and composition in an exceptionally well-preserved hadrosaur (Dinosauria: Ornithischia)”. PeerJ 7 (2019): e7875. DOI: 10.7717/peerj.7875. https://peerj.com/articles/7875/.

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Autorin: Victoria Schramm. Herausgegeben von Sandra Ribeiro.

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