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So sind Zehengang, schnelleres Laufen und aufrechter Gang bei Dinosaurierverwandten entstanden
Vor mehr als 250 Millionen Jahren hinterließen frühe Verwandte der Dinosaurier in den heutigen Dolomiten Abdrücke ihrer Hände und Füße. Eine Neuanalyse ordnet diese Fossilien einer neu benannten Spurengattung zu und deutet auf seitlich abgespreizte Beine hin. Zusammen mit jüngeren Fährten ergibt sich das Bild eines schrittweisen Wandels zum aufrechten Gang in der Trias.
Berlin (Deutschland). Lange bevor Dinosaurier die Landökosysteme dominierten, entwickelten ihre entfernten Verwandten unterschiedliche Formen der Fortbewegung. Die frühen Archosauriformen, eine Gruppe im Stammbaum der späteren Dinosaurier und Krokodile, sind aus dem späten Perm allerdings nur lückenhaft durch Knochenfunde bekannt. Fossile Fußabdrücke können deshalb Hinweise darauf geben, wie diese Tiere ihre Gliedmaßen aufsetzten und belasteten.
Einige besonders alte Spuren aus der Bletterbachschlucht in Südtirol waren bisher nur vorläufig eingeordnet worden. Wegen ihrer Ähnlichkeit mit jüngeren Abdrücken wurde zeitweise vermutet, ihre Urheber könnten bereits aufrecht laufende Beine besessen haben. Ob sich diese Haltung tatsächlich schon vor dem Massenaussterben am Ende des Perms entwickelte, war jedoch umstritten.
Forscher des Museums für Naturkunde Berlin (MfN) um Dr. Lorenzo Marchetti haben die teils schon in den 1970er Jahren gesammelten Fossilien neu untersucht und weitere bisher wenig beschriebene Stücke einbezogen. Sie fotografierten die Abdrücke bei unterschiedlicher Beleuchtung, erstellten dreidimensionale Oberflächenmodelle und verglichen die Form von Zehen und Fußsohlen mit anderen Fossilspuren.
Im Mittelpunkt standen sechs Fundstücke aus dem Grödner Sandstein, darunter einzelne Fußabdrücke und zusammengehörige Hand- und Fußabdrücke. Der größte untersuchte Fußabdruck misst knapp 28 Zentimeter. Besonders auffällig sind die kurzen, kräftigen Zehen, ein relativ langer erster Zeh und ein weit zur Seite gerichteter fünfter Zeh.
Diese Merkmalskombination unterscheidet die Abdrücke von den bisher als Vergleich herangezogenen Spuren. Das Team hat sie deshalb unter dem Namen Pachychirotherium gardenaensis als neue Spurengattung und Spurenart beschrieben. Der Name bezeichnet keine anhand von Knochen bestimmte Tierart, sondern eine wiedererkennbare Form fossiler Fußspuren.
Als mögliche Urheber kommen nach dem Vergleich der Fußmerkmale frühe Archosauriformen aus der Verwandtschaft der Erythrosuchiden infrage. Auch andere Reptilien mit ähnlich gebauten Hinterfüßen bleiben denkbar. Die Abdrücke zählen zugleich zu den frühesten bekannten Belegen der Chirotheriidae, einer Gruppe charakteristischer fünfzehiger Fußspuren.
Für einen schon im Perm voll ausgeprägten aufrechten Gang liefern die neu eingeordneten Spuren keine überzeugenden Hinweise. Die teils stark nach außen gedrehten Hinterfüße und die relativ großen Vorderfußabdrücke passen eher zu einem Spreizgang, bei dem die Beine seitlich vom Körper abstehen. Von Pachychirotherium sind allerdings keine längeren zusammenhängenden Fährten erhalten, aus denen sich die gesamte Schrittfolge direkt ablesen ließe.
Um die weitere Entwicklung zu verfolgen, verglichen die Wissenschaftler die Spuren mit fünf jüngeren und teils gleich alten Spurengattungen sowie mit fossilen Skeletten. Abdrücke aus der frühen Trias zeigen demnach Übergangsmerkmale zwischen weit abgespreizten und zunehmend unter den Körper rückenden Beinen. Eine vollständig aufrechte Haltung entstand bei diesen Verwandtschaftsgruppen wahrscheinlich erst während der mittleren Trias.
In den jüngeren Fährten ändern sich unter anderem die Stellung der Hinterfüße und die Winkel zwischen den Schritten. Solche Unterschiede geben Hinweise auf die Beinhaltung beim Laufen. Sie zeigen jedoch keine lückenlose Entwicklung eines einzelnen Vorfahren, sondern ein Muster, das aus verschiedenen fossilen Tiergruppen und Zeitabschnitten rekonstruiert wurde.