Eine historische Ausstellung auf der Spur von Giganten des Oberen Jura

Die Tendaguru Expedition
Von 1909 bis 1913 führte einer der größten Dinosaurierexpeditionen Wissenschaftler des Museums für Naturkunde unter Leitung der Paläontologen Werner Janensch und Edwin Hennig zum Tendaguru-Hügel im heutigen südöstlichen Tansania, einer der größten Dinosaurierlagerstätten der Welt. Dort fanden die Forscher neben einer Vielzahl einmaliger Fossilien auch das weltweit größte, weitgehend vollständige Dinosaurierskelett von Brachiosaurus brancai, das den Mittelpunkt der Saurierausstellung im Museum für Naturkunde bildet.
Fundort
Die Tendaguru-Region, die ihren Namen einem kleinen Berg verdankt, liegt rund 60 Kilometer vom Meer entfernt in der Savanne von Tansania. Rund um diesen Berg befindet sich eine der weltweit bedeutendsten Fossilienfundstellen. Vor mehr als 100 Jahren startete von diesem Museum aus eine Expedition, die dort in vier Jahren rund 230 Tonnen Fossilien barg.

Die Entdeckung der bedeutenden Fossillagerstätte am Fuß des ostafrikanischen Bergs Tendaguru zählt zu den Sternstunden der Paläontologie – der Wissenschaft von den Lebewesen vergangener Erdzeitalter. Als die Forscher des Berliner Geologisch-Paläontologischen Instituts am Museum für Naturkunde im April 1909 dort ankamen, fanden sie an vielen Stellen den Erdboden geradezu übersät von versteinerten Dinosaurierknochen, die vom letzten Regen freigespült wurden. Deshalb war die Lagerstätte drei Jahre zuvor auch zufällig entdeckt worden.

Wilhelm von Branca, Direktor des Geologisch-Paläontologischen Instituts am Naturkundemuseum in Berlin, organisierte erfolgreich Mittel für eine Expedition. Werner Janensch, Kurator am Museum für Naturkunde, und der Assistent Edwin Hennig bildeten das erste Team, welches nach Afrika reiste.

Brief von Werner Janensch: "...Umgebung des Tendaguru finden. Wir erhielten den Eindruck, daß die Knochen ein bestimmtes Niveau einhalten, denn an den Hängen stießen wir fast stets in dem vermuteten Niveau auf solche. Die Vermutung von Fraas, daß mehr oder weniger zusammenhängende Skelette vielleicht auch ganze Skelette vorkommen, können wir nur bestätigen."

Um die zahlreichen Funde zu bergen, brauchten Werner Janensch, der Leiter der Expedition, und sein Mitarbeiter tatkräftige Unterstützung: bis zu 500 einheimische Grabungshelfer waren zeitweise an den Feldarbeiten beteiligt.

Die Arbeiter wurden in den unterschiedlichsten grabungsrelevanten Tätigkeiten ausgebildet und für ihre Mühen nach damaligen Maßstäben angemessen entlohnt.

Viele Saurierknochen steckten in festem Gestein und mussten mit Messer, Hammer und Meißel mühsam freigelegt werden.

Bereits 1909, im ersten Jahr der Berliner Tendaguru-Expedition, stoßen die Ausgrabenden auf Teile des riesigen Skeletts von Brachiosaurus. Weitere zwei Jahre dauert es, bis der letzte Knochen aus dem Gestein gemeißelt und geborgen ist.
Mit fast jedem Expeditionsbericht konnte Janensch Neuigkeiten über Funde großer Skelettteile und fast vollständiger Dinosaurierskelette nach Berlin melden.

Für den Transport stellten die einheimischen Helfer aus Bambus und Baumscheiben Transportbehälter her. Die Knochen wurden, von einer Lehm- und Gipsummantelung geschützt dort hineingelegt.

Kleinere Fundstücke fanden in den harten Fruchtschalen des Affenbrotbaumes Platz. Sogar leere Konservendosen wurden als Transportgefäße zweckentfremdet.

Die Kisten wurden von Trägerkolonnen einheimischer Helfer zu Fuß bis zum etwa 60 km entfernten Hafen in Lindi gebracht, von wo aus sie ihre Reise an das Museum in Berlin antraten

Über vier Jahre hinweg wurden verschiedenste Fossilbelege für Dinosaurier am Tendaguru gefunden. Dazu gehören Massenansammlungen von Knochen des pflanzenfressenden Stachelsauriers Kentrosaurus aethiopicus und des kleinen Gazellensauriers Dysalotosaurus lettowvorbecki, ein Teilskelett des Raubsauriers Elaphrosaurus bambergi sowie Knochen und Zähne von mindestens drei anderen Fleischfressern. Am vielfältigsten waren jedoch die Knochen von sauropoden Dinosauriern, den größten landlebenden Wirbeltieren überhaupt. In Tendaguru waren sie mit dem berühmten langhälsigen Brachiosaurus brancai, den beiden kleineren Arten von Dicraeosaurus hansemanni und Dicraeosaurus sattleri, den Titanosauriern Janenschia robusta und Australodocus bohetii, dem basalen Sauropoden Tendaguria tanzaniensis und dem schlanken langhälsigen Tornieria africana vertreten. Nirgendwo sonst auf der Welt kennt man heute eine Lagerstätte mit so vielen verschiedenen Dinosaurierarten auf so kleinem Raum.

Zurück in Berlin
Nach der Ankunft in Berlin wurden zunächst hauptsächlich für die Ausstellung attraktive und wissenschaftlich wertvolle Skelettelemente präpariert. Nacheinander fanden die schönsten Saurierskelette in dem eigens dafür neu gestalteten Lichthof ihren Platz

Brachiosaurus, heute Giraffatitan brancai, 1937

Brachiosaurus – Der Gigant
Seither versuchen Saurierforscher die Geheimnisse dieses Vorzeitriesen zu ergründen, der vor 150 Millionen Jahren auf der Erde lebte. Neue Methoden und die Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachwissenschaftler führen dabei immer wieder zu neuen Erkenntnissen. Daher unterscheidet sich der neue Aufbau des Skeletts im Jahr 2007 auch stark von der alten Version (dieses Bild), die fast 60 Jahre lang zu sehen war.

Die Beine sind nun nicht mehr abgewinkelt, sondern gerade durchgestreckt und weiter unter den Körper gewandert – Statiker haben berechnet, dass Brachiosaurus sein Gewicht sonst gar nicht hätte tragen können. Der lange Hals ist steiler aufgerichtet – so lastet die geringste Spannung auf den Wirbelkörpern – und seinen Schwanz schleift Brachiosaurus nun nicht mehr über den Boden, sondern balanciert ihn als Gegengewicht hoch erhoben in der Luft.
Auch an Masse hat der Gigant im Laufe der Zeit verloren. Anfangs wog er schätzungsweise 70, inzwischen sind es nur noch 38 Tonnen – manche Forscher halbieren sogar diese Summe noch einmal.

Als Grabungshelfer vor rund 100 Jahren am ostafrikanischen Tendaguru den Fund dieses gut erhaltenen Schädels meldeten, war dies eine wissenschaftliche Sensation.

Besonders auffällig sind die beiden großen, aufgewölbten inneren Nasenöffnungen hoch oben auf dem Schädel. Direkt unter den Nasenöffnungen befindet sich das so genannte Antorbitalfenster. Das bedeutet nichts anderes als „das Fenster vor der Augenhöhle“ – die liegt nämlich direkt dahinter. Das Antorbitalfenster ist ein typisches Merkmal der Dinosaurier. Mit einem Luftsack in seinem Inneren diente es der Gewichtserleichterung . Im Anschluss an die Augenhöhle sehen Sie die beiden Schläfenfenster: durch sie hindurch konnten kräftige Muskelstränge von der Innen- an die Außenseite des Schädels verlagert werden, wo es größere Anheftungsflächen gab. Sie dienten dem Öffnen und Schließen des Mauls, denn kauen konnte Brachiosaurus mit seinen stiftförmigen, nach innen gebogenen Zähnen nicht. Stattdessen biss er ganze Zweige von den Bäumen und schluckte sie unzerkaut hinunter.

Mit seiner enormen Größe gibt Mit seiner enormen Größe gibt Brachiosaurus den Forschern viele Rätsel auf. Dass innere Organe die Jahrmillionen so gut wie nie überdauern, macht die Sache nicht gerade einfacher. Man nimmt an, dass der Sauropode fast ununterbrochen gefressen hat, um seinen hohen Energiebedarf zu decken. Eine Tonne Grünzeug kam so möglicherweise pro Tag zusammen. Entsprechend groß muss sein Magen gewesen sein. Dennoch funktionierte der Magen nicht wie eine Gärkammer, sonder war länglich und mit einer Art Blinddarm versehen, ähnlich wie bei heutigen Pferden. Die Nahrung hatte eine recht lange Verweilzeit im Magen-Darm-Trakt, bis sie wieder ausgeschieden wurde. So konnten die damals verfügbaren Pflanzen sehr effektiv auf ihren Nährstoffgehalt genutzt werden. Es erklärt auch den recht großen, tonnenförmigen Leib der Sauropoden.

Dinosaurier der Jurazeit - Parade der Titanen
Die Lebensgemeinschaft am Tendaguru war beherrscht von Dinosauriern. Die meisten waren Pflanzenfresser und ernährten sich von Nadelgehölze , Farnen und anderen Pflanzen. Raubsaurier machten Jagd auf ihre Pflanzen fressenden Verwandten.

Zu den spannendsten Funden der Deutschen Tendaguru-Expedition zählt auch das fast vollständige Skelett von Dicraeosaurus hansemanni, der mit max. 10 m Länge einer der kleinsten Sauropoden war. Die Sauropoden gehören zu den größten Tieren, die jemals auf dem Festland gelebt haben.

Der kurze Hals ist für Sauropoden ebenfalls eher ungewöhnlich, dafür aber ein typisches Merkmal von Dicraeosaurus. Die Dornfortsätze oben auf den Halswirbeln haben eine besondere Form: sie sind so stark nach vorne geneigt, dass sie den davor liegenden Halswirbel überlappen.

Kentrosaurus gehört als einziger auf diesem Podest nicht zur Gruppe der Sauropoden, sondern zu den Stegosauriern: vierbeinige Pflanzenfresser, die auf ihrem gewölbten Rücken knöcherne Platten und Stacheln tragen. Die Stegosaurier wiederum zählen zu den so genannten Vogelbeckensauriern. Was es damit auf sich hat? Schauen Sie sich einmal das Becken von Kentrosaurus genauer an – sehen Sie die beiden länglichen Knochen, die zwischen den Hinterbeinen parallel zu einander nach unten ziehen? Eine ganz ähnliche Anordnung von Sitz- und Schambein findet man auch bei den Vögeln – daher der Name Vogelbeckensaurier. Im Gegensatz dazu gehören die drei Sauropoden auf diesem Podest zu den so genannten Echsenbeckensauriern – hier zeigt das Schambein, das ist der rechte der beiden Beckenknochen – stattdessen leicht nach vorne.

Dysalotosaurus ist der kleinste Pflanzen fressende Dinosaurier vom Tendaguru. Bau und Länge der kräftigen Hintergliedmaßen weisen auf einen flinken und aufrecht gehenden Läufer hin. Dutzende
Skelette wurden an nur einer einzigen Grabungsstelle gefunden. Wissenschaftler vermuten deshalb, dass diese Tiere in Herden lebten. Diese Lebensweise könnte ihnen einen wichtigen Schutz verliehen haben, denn für Raubsaurier war es vermutlich sehr schwierig, aus einer Tierherde ein Beuteobjekt zu isolieren.

Raubsaurier
Der einzige gut erhaltene Raubsaurier aus Tendaguru ist Elaphrosaurus bambergi. Von anderen Tendaguru-Raubsauriern fand man hingegen nur Einzelknochen oder Zähne.

Den Fleischfresser erkennt man an seinen spitzen Zähnen, am Bau seiner Hinterbeine den schnellen Jäger: der Oberschenkel ist kurz, Unterschenkel- und Mittelfußknochen sind dagegen stark verlängert. Das Ergebnis ist eine bessere Hebelwirkung der Beinmuskulatur. Sehen Sie den Fortsatz auf der Rückseite des Oberschenkelknochens? Hier setzte ein vom Schwanz kommender kräftiger Muskel an – er zog das Bein zurück und ermöglichte schnelles Beschleunigen. Auch der dreizehige, schmale Fuß – die erste Zehe ist zurückgebildet – erleichtert hohe Laufgeschwindigkeiten, bis zu 70 Kilometer in der Stunde könnten das gewesen sein.

Allosaurier waren die größten Fleischfresser ihrer Zeit. Sie gehören zur Dinosauriergruppe der Theropoden, zu der auch der viele Millionen Jahre später in der Kreidezeit lebende Tyrannosaurus rex zählt.

Das hier gezeigte Allosaurus-Skelett ist eine Nachbildung, das Original stammt aus Nordamerika. Die Funde einzelner Knochen und Zähne belegen, dass solche großen Raubsaurier zur selben Zeit auch am ostafrikanischen Tendaguru lebten.

Im Vergleich zum Rest des Körpers war sein Kopf erstaunlich groß und überaus stabil gebaut – die Voraussetzung dafür, dass hier kräftige Beißmuskeln ansetzen konnten. Dank der spangenförmigen Konstruktion und der großen Schädelöffnungen ist er dabei trotzdem nicht allzu schwer gewesen.

Der ausgestellte Diplodocus carnegii ist die Kopie eines berühmten Skeletts, das 1899 in Nordamerika gefunden wurde. Das Original steht im Carnegie-Museum von Pittsburgh in den USA. Diplodocus gelangte schnell zu Weltruhm, da der Millionär Andrew Carnegie, Gründer des Museums in Pittsburgh, Anfang des 20. Jahrhunderts die Herstellung von elf Nachbildungen und deren Weitergabe an Naturkundemuseen in Europa und Südamerika veranlasste und finanzierte.

Diplodocus lebte etwa zur selben Zeit und ist zudem nah verwandt mit einer Sauropodenart, die man tatsächlich in Ostafrika gefunden hat: Tornieria africana. Von dieser sind jedoch nur wenige Knochen erhalten geblieben, so dass </>Diplodocus hier gewissermaßen als Stellvertreter auftritt.

Was unsere Juraskop-Filme zeigen, entspricht dem aktuellen Kenntnisstand, könnte jedoch durch neue Funde oder weiter entwickelte Forschungsmethoden jederzeit von neuen Darstellungen abgelöst werden.

Die Lebenswelt am Tendaguru
Die wellenförmige Linie markiert die Wasseroberfläche – darunter tummeln sich die unterschiedlichsten Meeresbewohner – Muscheln, Fische, Krebse. Die untere Linie – der Meeresboden – steigt nach rechts kräftig an und bildet eine große Sandbank, die von Korallen und dickschaligen Austern bewachsen wird. Dies ist eine besondere, für die Tendaguru-Region vor 150 Millionen Jahren typische Form des Korallenriffs: der so genannte Riffrasen, auch Korallen-Austernbank genannt. Er trennte den Flachwasserbereich der Lagune – links – vom offenen Meer.

Eine Vielzahl von Wirbeltieren wie Haie, Rochen, altertümliche Knochenfische mit kräftigen Schuppen (Ganoidfische), moderne Knochenfische sowie an das Meeresleben angepasste Reptilien bevölkerten das Meer zur Jurazeit.

Nur ganz selten findet man solche aussagekräftigen Fossilien ganzer Tiere, wie dieses Fossil des Stachelrückenhais, hybodus fraasi. Sein Skelett besteht aus Knorpel, der anders als Knochen sehr schnell verwest. In den meisten Fällen müssen wir deshalb mit Zähnen und Stacheln vorzeitlicher Haie vorlieb nehmen, die besser erhalten bleiben. Solche wurden auch am Tendaguru ausgegraben. Zu sehen sind einzelne Zähne von Urhaien, aber auch der eines Urrochens, der ebenfalls zu den Knorpelfischen zählt.

Nicht für alle Meerestiere waren die Lebensbedingungen in der Tendaguru-Region günstig. Ammoniten und die sonst ebenfalls sehr weit verbreiteten Brachiopoden wurden als Fossilien in Ostafrika nur anhand weniger Exemplare belegt. Anders verhält es sich bei den Muscheln und Schnecken, sie kamen mit der Vielfalt der angebotenen Lebensräume sehr gut zurecht und treten dort häufig fossil auf.

Die Flugsaurier – die ersten fliegenden Wirbeltiere – erhoben sich vor mehr als 215 Millionen Jahren in die Lüfte. Ihre effektiven Flügel waren mit Flughäuten bespannt. Es sind keine fliegenden Dinosaurier, wie man vielleicht meinen könnte, vielmehr gehören sie wie diese zur Großgruppe der Archosaurier. Flugsaurier sind nicht die Vorfahren der Vögel, denn diese benutzen keine Flughäute, sondern Federn, um zu fliegen. Stattdessen entwickelte sich der Vogelflug, wie wir ihn heute kennen, aus fortschrittlichen, gefiederten Raubsauriern wie Microraptor oder Archaeopteryx, die flatternd fliegen konnten.

Nach heutigem Kenntnisstand sind Insekten die ersten Tiere, die fliegen konnten – vor über 300 Millionen Jahren haben sie damit begonnen. Solche gut erhaltenen Funde sind relativ selten, denn es braucht sehr feinkörnige Sedimente, um die zarten geflügelten Körper detailreich zu erhalten. Aus diesem Grund zeigen wir hier Beispiele aus den Plattenkalken von Solnhofen – die Einbettungsbedingungen am afrikanischen Tendaguru waren weit weniger optimal.

Große Pflanzenteile haben sich aufgrund ungünstiger Lagerungsbedingungen kaum erhalten. Stellvertretend zeigen wir Ihnen deshalb in der Mitte der Vitrine Fossilien eines Palmfarn-Blattwedels und eines Nadelbaumastes aus Europa. Dass die entsprechenden Gewächse auch in Ostafrika gediehen, davon zeugen vor Ort gefundene Pollen und Sporen. Sie wurden wahrscheinlich vom Wind aus dem Hinterland dorthin getragen.
Dank des warmen und trockenen Klimas wuchsen dort riesige artenreiche Nadelwälder, viel abwechslungsreicher als wir es heute kennen. Daneben gab es Palmfarne und echte Farne, Schachtelhalmgewächse und Moose. Unscheinbare fossile Spuren dieser üppigen Pflanzenwelt lassen sich überall am Tendaguru finden – durch Wind und Wasser wurden sie dorthin verbracht.

Forschung an den Sauriern
Auch heute stehen Brachiosaurus und zahlreiche weitere Funde der Tendaguru-Expedition im Zentrum des wissenschaftlichen Interesses des Museums für Naturkunde. Neue Methoden und die interdisziplinäre Zusammenarbeit erweitern unsere Kenntnisse von diesen ungewöhnlichen Tieren.

Seit 2009 gibt es für unseren Brachiosaurus den neuen wissenschaftlichen Namen Giraffatitan brancai. Unterschiede in Form, Größe und Proportion der Knochen erlaubten es, den nordamerikanischen und den afrikanischen Brachiosaurus in zwei verschiedene Gattungen aufzuspalten. So wurde aus Brachiosaurus brancai nun Giraffatitan brancai. Dieser ist mittlerweile auch wissenschaftlich anerkannt und wird unter Forschern verwendet.

Den Paläontologen Florian Witzmann und Oliver Hampe vom Museum für Naturkunde Berlin gelang in Kooperation mit Wissenschaftlern der Charité und des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie eine aufsehenerregende Entdeckung: An einem 150 Millionen Jahre alten Wirbel des Dysalotosaurus lettowvorbecki konnten sie den bisher ältesten Nachweis von Viren erbringen.

Der Pflanzen fressende Dinosaurier aus Tendaguru hatte zu Lebzeiten eine Paget genannte Knochenkrankheit, die durch masernähnliche Viren ausgelöst wird und bislang nur von Menschen und Primaten bekannt ist.

2011 fand ein Forscherteam des Museums für Naturkunde mithilfe von computertomographischen Untersuchungen des Schädels heraus, dass Dysalotosaurus über eine verbesserte Hörfähigkeit - vergleichbar mit der von heutigen Vögeln oder Krokodilen, verfügte. Wie viele pflanzenfressende Säugetiere war wohl auch Dysalotosaurus ein bevorzugtes Beutetier seiner räuberischen Verwandten und benutzte seine verbesserte Hörfähigkeit, um seinen Fressfeinden zu entkommen.

Manche Kisten der Expedition warten noch immer darauf, dass man sie öffnet und die darin verborgenen Geheimnisse lüftet. Bis heute stehen diese Schätze für die Paläoontologen des Museums im Zentrum ihrer wissenschaftlichen Forschung.

Mitwirkende: Geschichte

Bilder: Antje Dittmann, Hwa Ja Götz, Carola Radke, Historische Arbeitsstelle (Museum für Naturkunde Berlin)

© www.naturkundemuseum.berlin

Quelle: Alle Medien
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