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Martin Bäker ist Physiker.
Er hat in Hamburg studiert und über die Simulation von Elementarteilchenprozessen promoviert. Seit 1996 erforscht er an der TU Braunschweig das mechanische Verhalten moderner Werkstoffe.
Wie Cäsar über sich in der dritten Person zu schreiben, findet er ein wenig seltsam.
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04.03.12 · 12:00 Uhr
Das Leben der Polar-Dinos
Kategorie: Naturwissenschaften · Kommentare: 26
Vor siebzig Millionen Jahren, in der Kreidezeit, lag Alaska noch weiter nördlich als heute, etwa auf dem 78. Breitengrad (das entspricht dem nördlichen Teil von Grönland und ist wenn ich richtig gerechnet habe, nur etwas mehr als 1000 Kilometer vom Pol entfernt). Auch wenn es in der Kreidezeit wesentlich wärmer war als heute, dürfte es damals dort sehr kalt und natürlich auch monatelang dunkel gewesen sein, so dass Pflanzen sicher nicht zu üppig wuchsen. Trotzdem lebten dort Dinosaurier. Bisher war man sich nicht sicher, ob sie dort nur den Sommer verbrachten und dann in wärmere Gefilde zogen - eine neue Untersuchung zeigt aber, dass sie höchstwahrscheinlich dort überwinterten.
Die untersuchten Dinosaurier waren Edmontosaurier (im Zuge der komplexen Nomenklaturgeschichte der Dinosaurier kennt ihr Edmontosaurus vielleicht auch unter dem Namen Anatosaurus, Anatotitan oder (wenn ihr in sehr alte Dinobücher guckt) Trachodon). Edmontosaurier zählen zu den Entenschnabeldinosauriern (Hadrosauriern) und sahen so aus:
Sie waren definitiv Pflanzenfresser. Welche Pflanzen sie genau mit ihrem Entenschnabel abweideten ist nicht so klar (man hat zwar Mumien mit Pflanzenresten im Magen gefunden, aber es ist zum einen nicht klar, ob die wirklich den Mageninhalt darstellen, zum anderen ist es auch möglich, dass das Tier verhungert ist und so kurz vor seinem Tod nicht unbedingt seine typische Nahrung gefressen hat). Dass sie aber Pflanzen fraßen, zeigt der Schnabel ziemlich deutlich:
Der vordere Teil war zahnlos, also vielleicht zum Rupfen oder Schneiden geeignet, weiter hinten seht ihr die für Hadrosaurier typischen Zahnbatterien mit mehreren Hundert Zähnen.
Edmontosaurus - mit bis zu 13 Metern Länge ein durchaus beachtliches Tier - war zu seiner Zeit im westlichen Nordamerika weit verbreitet - es gab ihn in Kanada (Edmonton ist die Hauptstadt der Provinz Alberta), Alaska und dem Norden der USA. Die kanadischen Edmontosaurier lebten in deutlich niedrigeren Breitengraden. Hier eine kleine Karte von zwei der Fundstellen - eine polare, eine in gemäßigten Breiten:
Sind die Polar-Edmontosaurier gewandert, so wie es auch andere Dinos taten? Oder harrten sie tatsächlich in der Nähe des Nordpols aus?
Zwei unterschiedliche Indizienketten geben die - wahrscheinliche - Antwort. Zum einen kann man sich die Knochen der Edmontosaurier angucken. Knochen haben ja eine komplizierte Struktur und wenn man sie unter dem Mikroskop anschaut, dann kann man viel über das entsprechende Tier erfahren.
Der Knochen der Edmontosaurier hat eine fibro-lamellare Struktur, die von schnellem Wachstum zeugt (folgt dem Link, wenn ihr mehr wissen wollt). Allerdings ist die Struktur nicht gleichmäßig. Es gibt zwei unterschiedliche Arten des fibro-lamellaren Knochens, die sich abwechseln:
"R" kennzeichnet die sogenannte "retikuläre" Struktur, "C" steht für "circumferential". Ihr erkennt, dass die retikuläre Struktur unregelmäßiger aussieht. Das ist ein Indiz dafür, dass dieser Knochen schneller gewachsen ist - beim fibro-lamellaren Knochen wird ja erst ein lockeres Gerüst gebildet und dann aufgefüllt; die unregelmäßigere und lockerere Struktur des retikulären Knochens erzeugt mehr Zwischenräume für's Wachstum und erlaubt so höhere Wachstumsgeschwindigkeiten.
Angesichts der Größe dieser Bereiche und typischer Wachstumsgeschwindigkeiten von Knochen kann man ziemlich sicher davon ausgehen, dass diese Bereiche sich jeweils einmal im Jahr bilden - ähnlich wie die Wachstumsringe von Bäumen. Damit kann man nebenbei die Frage beantworten, wie alt denn so ein Edmontosaurus etwa war: Der größte untersuchte Edmontosaurus, der etwa zu 65% ausgewachsen war, hatte wohl eine Körperlänge von etwa 8 Metern und brauchte 8 Jahre, um die zu erreichen.
Es gibt keine Anzeichen dafür, dass das Wachstum im Winter vollständig aufhörte - dann müsste man spezielle Linien in den Knochen sehen (sogenannte LAG=lines of arrested growth), die sind aber nicht vorhanden. Das spricht dafür, dass das Wachstum in der hellen Jahreszeit schnell war (retikulärer Knochen) in der dunklen langsam (C-Struktur).
Damit ist natürlich immer noch nicht geklärt, ob das langsame Winterwachstum für Edmontosaurier normal war oder den besonderen Bedingungen in Norden geschuldet wurde. Hier hilft zunächst ein Vergleich mit den etwas weiter südlich lebenden Edmontosauriern. Deren Knochenstruktur unterschied sich statistisch deutlich von der der polaren Verwandten. Die Struktur war hier zum Teil knochenabhängig, mit wechselnden Bereichen im Schienbein, aber nicht im Oberschenkel. Es gab auch Exemplare, die nur den schnell-wachsenden retikulären Knochen hatten.
Damit steht schon einmal fest, dass die Polar-Edmontosaurier es schwerer hatten als ihre in wärmeren Gefilden lebenden Verwandten. Trotzdem ist es natürlich denkbar, dass sie im Winter wegen notwendiger langer Wanderungen langsamer wuchsen. Dagegen sprechen allerdings Fossilienfunde in (moderat) warmen polaren Küstengebieten, hinter denen Berge lagen. Hier wurden Edmontosaurier in Sedimenten begraben, die durch Schmelzwasser von den Bergen entstanden. Unter diesen waren auch junge Tiere. Es erscheint unwahrscheinlich, dass diese jungen Edmontosaurier während der starken Schneeschmelze schon so weit im Norden waren, wenn sie weiter südlich überwinterten und erst eine Wanderung hinter sich bringen mussten.
Beides spricht also dafür, dass Edmontosaurier tatsächlich in der Nähe des Pols überwinterten. Dass ihnen das nicht leicht fiel, sehen wir am langsamen Knochenwachstum während des Winters - hier gab es vermutlich weniger zu fressen und die Kälte bedeutete eine zusätzliche Belastung.
Chinsamy A, Thomas DB, Tumarkin-Deratzian AR, & Fiorillo AR (2012). Hadrosaurs Were Perennial Polar Residents. Anatomical record (Hoboken, N.J. : 2007) PMID: 22344791
Autor: MartinB· 26 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
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Kommentare (26)
Hey,
waren das eigentlich Zufallsfunde bzw. gibt es eigentlich größere Anstrengungen in diesen Regionen Ausgrabungen zu veranstalten?
Aus meinem Laienverständnis raus würd ich behaupten das die dort gestorbenen Tiere wahrscheinlich ziemlich gut erhalten sind, weil eingeschlossen im Eis.
Gut, ich kann verstehen warum man lieber bei +25°C, auf maximal einigen hundert Höhenmetern und leichter Bewölkung so 20-30km von der nächsten Kleinstadt entfernt buddelt als bei -30°C, Sturmgefahr, hungrigen Eisbären und einigen Tagen Gewaltmarsch vom nächsten Sirius Stützpunkt.
Eingeschlossen im Eis sind die Knochen nicht, die sind ganz normal versteinert.
Es war damals ja auch nicht so kalt dort - wie im Artikel steht, wurden viele Knochen eingeschlossen, als Schmelzwasser von den Bergen kam. Es war keinesfals eine Eiswüste oder mit den heutigen Verhältnissen auf 78° vergleichbar.
Ob es ursprünglich Zufallsfunde waren, weiß ich nicht, aber es gab dort schon einige Grabungen.
Wenn sie nicht in den Süden gewandert sind, werden sie sich wohl wie Eidechsen eingegraben und den Polarwinter -Knochenstrukturen hin oder her- in einer Art Schockstarre verbracht haben. Mit anderen Worten noch dürfen wir von einem großen wissenschaftlichen Rätsel oder einem Wunder reden.
xxx
"den Polarwinter -Knochenstrukturen hin oder her- in einer Art Schockstarre verbracht haben. "
Genau, Schockstarre bei der die Knochen weitergewachsen sind, ist klar...
Es war wie schon gesagt damals am Pol längst nicht so kalt wie heute - es dürfte, wenn ich es richtig sehe, dort etwa so gewesen sein wie das Klima hier, und hier können große Tiere wie Wisente auch überwintern, ohne gleich in Schockstarre zu verfallen. (Was die interessante Idee aufwirft, mal Knochen von einem Auerochsen oder Wisent anzugucken, ob das schon mal einer gemacht hat?)
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@MartinB: Vielleicht haben sie sich ja wie heutige Rentiere von Flechten und jungen Birken ernährt und sind deshalb über den Winter weiter gewachsen. Im Sommer gibt es ja auch in nördlichen Breiten Gras und dergleichen. Mich würde interessieren, wie sie es geschafft haben ihre Körpertemperatur zu erhalten. Und wenn du von nicht so kalt wie heute sprichst - gibt es eine Vermutung wie warm es etwa war zu der Zeit in den Breiten?
@Johannes
Ja, so etwa könnte ich mir das auch vorstellen.
Was die genaue Temperatur angeht - ich glaube, die war damals dort vergleichbar mit dem, was wir heute in Mittel-Europa haben, also durchaus mit Schnee im Winter.
In Sachen Körpertemperatur spricht sowohl das Überwintern als auch die Knochenwachstumsgeschwindigkeit für eine gleichmäßig hohe Temperatur - sprich "warmblütig".
PS: Unser Kommentarsystem (und die Scienceblogs überhaupt) hatte gestern einen Hänger.
<OT> /Scienceblogs überhaupt/ na so schlimm wars auch wieder nicht, threads lesen und Kommentar-Vorschau ging noch, aber alles, was den status quo geändert hätte... </OT>
@rolak
Auch neue Posts konnten nicht veröffentlicht werden oder Bilder hochgeladen - es konnten nämlich anscheinend keine neuen Dateien erzeugt werden...
Selbstverständlich, das würde ja auch zu einem status alius führen ;-) Die Information 'schreibbar' ist typischerweise räumlich eng begrenzt, meist ein einsames Bit - und neben schlichter Vergänglichkeit können auch technische Inkonsistenzen bei der cache-Verwaltung zu einer (vom Programm gesehenen) Änderung führen.
@rolak
Das seltsame an der Sache war, dass der Server behauptet hat, das filesystem wäre read-only gemountet, während man aber durchaus Dateien ändern konnte - nur keine neuen hochladen. Aber irgendwie haben die Technikgurus es ja wieder hingebogen.
Fluch der Technik, insbesondere der ungemein komplexer Systeme... Ähnlich war es mal bei einigen Dateien, die nach erfolgreichem download nicht zu öffnen waren, weil sie mir offiziell nicht gehörten, keinerlei Rechte für irgendeinen Zugriff. Erstaunlicherweise konnten trotzdem die Besitzverhältnisse innerhalb Windows via Gruppen/Benutzerrechte geändert werden, obwohl das auch ein Zugriff ist, übrigens ein völlig 'naheliegender' (self-c/p):
Hinnehmen, nicht wundern...@rolak
Kicher - das ist eine eigenwillige Logik,!!! Ja, das Problem kenne ich im Kleinen, aber ein ganzer Server für den Blog ... Frag doch mal bei Bits and Bytes nach. (Na, der wird sich freuen ;)
Sorry für die vielen Posts, wie schon gesagt hat das System irgendwie meinen Post nicht angenommen deshalb hab ich es zu verschiedenen Zeiten nochmals probiert. (Wie man sehen kann wurden sie scheinbar doch alle angenommen)
@MartinB: Polardinos scheinen ganz cool zu sein, vorallem weil man in der Standartliteratur eigentlich garnichts darüber findet. Vielleicht wär das ja was zur weiteren Forschung?!
@Johannes
Ich bin mir recht sicher, dass da Leute am forschen sind. Problem ist natürlich, dass es nicht soo viele gute Fundstellen gibt.