Ein internationales Forscherteam unter Leitung der University of the Witwatersrand in Südafrika hat mit dem Teilchenbeschleuniger der European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble hochauflösende 3D-Modelle der Schädel der ältesten bekannten Dinosaurier-Embryonen weltweit erstellt.
Diese Embryonen wurden 1976 im Golden Gate Highlands National Park in der Provinz Free State, Südafrika, entdeckt und stammen von Massospondylus carinatus, einem fünf Meter langen Pflanzenfresser, der vor etwa 200 Millionen Jahren dort nistete. Ihre winzige Größe und extreme Zerbrechlichkeit machen sie mit konventionellen Methoden extrem schwer untersuchbar.
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Um diese Herausforderungen zu meistern, transportierten Hauptautor Kimi Chapelle und Prof. Jonah Choiniere von der University of the Witwatersrand die Fossilien zur ESRF.
Der 844 Meter lange kreisförmige Synchrotron beschleunigt Elektronen nahezu auf Lichtgeschwindigkeit und erzeugt ultraintensive Röntgenstrahlen für zerstörungsfreie Scans bis ins kleinste Detail.
Die Scans offenbarten sogar einzelne Knochenzellen. Der Datensatz war so gewaltig, dass das Team fast drei Jahre benötigte, um ihn in ein hochpräzises 3D-Modell umzuwandeln.
„Kein Labor-CT-Scanner der Welt kann solche Daten liefern“, betont Vincent Fernandez, Co-Autor und Wissenschaftler am Natural History Museum in London. „Nur mit einer Weltklasse-Einrichtung wie der ESRF erschließen wir das volle Potenzial unserer faszinierendsten Fossilien. Dieses Projekt zeigt die Früchte globaler Kooperation zwischen Europa und der South African National Research Foundation.“
Bei der Analyse entdeckte Chapelle Parallelen zu Embryonen lebender Dinosaurier-Verwandter wie Krokodilen, Hühnern, Schildkröten und Eidechsen.
Jeder Embryo wies zwei Zahnsets in den Kiefern auf: Einfache dreieckige Zähne, die vor dem Schlüpfen abgeworfen werden – wie bei Geckos und Krokodilen heute.
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Das zweite Set glich den Zähnen ausgewachsener Massospondylus carinatus und wäre beim Schlüpfen funktionsfähig gewesen. Dies deutet darauf hin, dass Dinosaurier-Embryonen sich im Ei wie ihre reptilischen Verwandten entwickelten – ein Muster, das sich über 200 Millionen Jahre kaum verändert hat.
„Unglaublich, dass die Schädelentwicklung im Ei über mehr als 250 Millionen Jahre Reptilien-Evolution stabil blieb“, erklärt Prof. Choiniere. „Es beweist: Bei einer guten Lösung muss man nicht experimentieren!“
