Wir wissen immer noch nicht, warum die Herrschaft der Dinosaurier zu Ende ging

Der Grund, warum unser Planet die schrecklichen Echsen längst vergangener Zeiten verloren hat, scheint offensichtlich zu sein. Vor etwa 66 Millionen Jahren stürzte ein Asteroid vom Himmel und schlug auf der heutigen Halbinsel Yucatán in Mexiko ein. Die darauf folgende Verwüstung war beispiellos: Tsunamis, eine überhitzte Atmosphäre, ein verdunkelter Himmel, ein schrecklicher Kälteeinbruch und andere apokalyptische ökologische Ereignisse löschten schätzungsweise fünfundsiebzig Prozent des bekannten Lebens auf der Erde aus.

Paläontologen kennen diese Katastrophe als das K/Pg-Aussterbeereignis, weil es den Übergang von der Kreidezeit zum Paläogen der Erdgeschichte markiert. Doch obwohl es ständig untersucht wurde, geben die Details dieses Ereignisses den Experten immer noch Rätsel auf. Der Fall war mit der Entdeckung des Einschlagskraters in den 1990er Jahren noch nicht abgeschlossen, und die genaue Art und Weise, wie sich das Aussterben abspielte – was die Lebenden von den Toten unterschied – inspiriert die Paläontologen weiterhin dazu, den Kataklysmus in der Kreidezeit zu erforschen.

Um die ganze Geschichte besser zu verstehen, ziehen sich die Forscher vom Moment des Einschlags zurück, um die breiteren Muster des Lebens zu jener Zeit zu untersuchen. Die Dinosaurier lebten weder in einem stabilen und üppigen mesozoischen Utopia, noch waren sie die einzigen Organismen, die es zu dieser Zeit gab – ganz im Gegenteil. Die Welt um sie herum veränderte sich, wie sie es schon immer getan hatte. Als sich die Kreidezeit dem Ende zuneigte, sank der Meeresspiegel, das Klima tendierte zu einer kühleren Welt, und in einem Teil des prähistorischen Indiens, der Dekkan-Falle, herrschte rege vulkanische Aktivität. Zu klären, wie sich diese Veränderungen auf das Leben auf der Erde ausgewirkt haben, ist keine einfache Aufgabe, vor allem, nachdem der katastrophale Meteorit die Gesteinsaufzeichnungen durcheinander gebracht hat, aber Paläontologen durchforsten die Trümmer, um besser zu verstehen, was passiert ist.

„Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was nach dem Asteroideneinschlag passiert ist, brauchen wir solide Basisdaten darüber, wie die Raten des Hintergrundaussterbens vor dem K/Pg waren“, sagt der Paläontologe Paul Barrett vom Natural History Museum. Ein Katastrophenmoment kann nur im größeren Kontext des Lebens davor und danach einen Sinn ergeben. „Dies würde den Unterschied ausmachen, ob die kataklysmischen Ereignisse von Chicxulub die Hauptursache für das Aussterben waren oder nur der Gnadenstoß, der ein Ökosystem beendete, dessen Widerstandsfähigkeit allmählich abgenutzt wurde.“

Während das K/Pg-Sterben eine globale Krise war, ist weitgehend unbekannt, wie es sich an den verschiedenen Orten des Planeten abgespielt hat. Die Menge an Informationen an einem bestimmten Ort hängt davon ab, wie gut die relevanten Gesteinsschichten erhalten sind und wie zugänglich sie für Wissenschaftler sind. Einige der besten Aufschlüsse befinden sich im Westen Nordamerikas, wo es eine kontinuierliche Abfolge von Sedimentschichten gibt, die das Ende der Kreidezeit bis zum Beginn des Paläogens aufzeichnet. Diese Felsen bieten Vorher- und Nachher-Aufnahmen des Aussterbens, und es sind diese Aufschlüsse, die es der Paläontologin Emily Bamforth vom Royal Saskatchewan Museum ermöglicht haben, zu untersuchen, was in den 300.000 Jahren vor dem explosiven Ende der Kreidezeit geschah.

Bei der Betrachtung der geologischen Aufzeichnungen im Südwesten Saskatchewans, so Bamforth, waren lokale Bedingungen wie die Häufigkeit von Waldbränden und die Merkmale eines bestimmten Lebensraums ebenso wichtig wie das, was auf globaler Ebene geschah, wenn es darum ging, die Muster der alten Artenvielfalt zu bestimmen. „Ich denke, das ist eine wichtige Botschaft, die man im Hinterkopf behalten sollte, wenn man über die Ursachen des Aussterbens nachdenkt“, so Bamforth. „Jedes Ökosystem könnte seine eigenen, kleineren Einflussfaktoren auf die biologische Vielfalt gehabt haben, die vor dem Aussterben wirksam waren und die den großen, globalen Faktoren zugrunde lagen.“ Was an einem Ort gut für Schildkröten, Amphibien, Pflanzen, Dinosaurier und andere Organismen war, kann an einem anderen Ort nicht von Vorteil gewesen sein, was unterstreicht, dass wir globale Verschiebungen nicht ohne die Grundlage der lokalen Vielfalt verstehen können. „Ökosysteme sind komplizierte Gebilde, und ich denke, das sollte man im Hinterkopf behalten, wenn man die Ursache und die Dauer des Massenaussterbens betrachtet“, sagt Bamforth.

Was Saskatchewan betrifft, war die ökologische Gemeinschaft in der Zeit vor dem Aussterben wie ein großes Jenga-Spiel. „Der Turm steht immer noch, aber Faktoren wie der Klimawandel reißen langsam Blöcke heraus, schwächen das System und machen es anfällig“, sagt Bamforth. Die sich ständig verändernde ökologische Stabilität machte größere Störungen – wie den Einschlag eines Asteroiden zur falschen Zeit am falschen Ort – besonders katastrophal.

Dieses Bild der sich verändernden Ökosysteme kehrt den Fokus der K/Pg-Katastrophe um. Während der Grund für das Aussterben der nicht-avischen Dinosaurier und anderer Organismen immer unsere Aufmerksamkeit erregt, war es für die Wissenschaftler schwieriger festzustellen, warum die Überlebenden in der Lage waren, das nächste Kapitel der Lebensgeschichte zu erreichen.

Die Arten, die den Einschlag überlebten, waren in der Regel klein, semiaquatisch oder bauten Höhlen und konnten sich von einer Vielzahl von Nahrungsmitteln ernähren, aber es gibt einige wichtige Widersprüche. Es gab einige kleine nicht-avische Dinosaurier, die diese Vorteile hatten und trotzdem ausstarben, und viele Reptilien, Vögel und Säugetiere starben aus, obwohl sie zu größeren Gruppen gehörten, die überlebten. Das dachsgroße Säugetier Didelphodon hat es zum Beispiel nicht geschafft, ebenso wenig wie der Urvogel Avisaurus.

„Das ist etwas, das ich nur schwer erklären kann“, sagt Barrett. Im Allgemeinen sollten kleinere Dinosaurier und andere Tiere bessere Überlebenschancen haben als ihre größeren Verwandten, aber das war nicht immer der Fall.

Pat Holroyd vom Paläontologischen Museum der Universität von Kalifornien vergleicht diese Untersuchungen mit dem, was nach Flugzeugunfällen geschieht. „Sie gehen hinein, sammeln alle Daten und versuchen herauszufinden, warum die Menschen im Heckbereich überlebt haben und die Menschen in den anderen Teilen des Flugzeugs nicht?“ sagt Holroyd. Auch wenn es sich bei solchen Katastrophen um singuläre Ereignisse mit einzigartigen Ursachen handelt, ist es dennoch möglich, mehrere Vorfälle gemeinsam zu betrachten, um Muster zu erkennen und Informationen darüber zu erhalten, was wir für ein singuläres Ereignis halten.

Was das Aussterben von K/Pg betrifft, so zeichnen sich die Muster noch ab. Holroyd schätzt, dass ein Großteil der relevanten Forschungsergebnisse darüber, welche Arten den Einschlag überlebt haben, erst in den letzten zehn Jahren veröffentlicht oder in die paläobiologische Datenbank eingestellt wurde. Diese neuen Informationen ermöglichten es Holroyd und Kollegen, die Muster der Fluktuation zu untersuchen – wie lange Arten an Land und in damit verbundenen Süßwasserlebensräumen überlebten, lange vor und nach dem Asteroideneinschlag. Die Ergebnisse des Teams wurden in diesem Herbst auf der Jahrestagung der Society of Vertebrate Paleontology in Albuquerque, New Mexico, vorgestellt.

Einige der Muster waren bekannt. Fische, Schildkröten, Amphibien und Krokodile schnitten im Allgemeinen besser ab als rein terrestrische Organismen. „Dieses Muster wird mindestens seit den 50er Jahren beobachtet, wahrscheinlich sogar schon früher“, sagt Holroyd. Aber die Widerstandsfähigkeit wassergebundener Arten wurde noch nie im Detail quantifiziert, und die neue Analyse zeigt, dass die Lösung des Rätsels um das Aussterbemuster vielleicht schon die ganze Zeit vor uns lag.

Die Überraschung, so Holroyd, bestand darin, dass der Unterschied zwischen den Überlebenden und den Ausgestorbenen des K/Pg-Ereignisses ein Muster nachahmte, das für Dutzende Millionen Jahre vor und nach dem Asteroideneinschlag gegolten hat. An Land lebende Arten, insbesondere große Arten, überleben in der Regel nicht so lange wie Arten, die im Süßwasser leben. An Land lebende Arten sterben oft schneller aus als in Gewässern lebende, selbst wenn sie nicht durch eine massive Katastrophe von der Bildfläche verschwinden. Arten, die in und um Süßwasserlebensräume herum lebten, scheinen länger überlebt zu haben, auch wenn es keine Krise gab, und als das Aussterben am Ende der Kreidezeit mit voller Wucht zuschlug, hatten diese Organismen einen Vorteil gegenüber ihren rein terrestrischen Nachbarn.

Aber selbst in ihren relativ sicheren aquatischen Lebensräumen war für die im Wasser lebenden Tiere nicht alles in bester Ordnung. Holroyd stellt fest, dass beispielsweise Schildkröten aus der Kreidezeit weltweit fünfzig Prozent ihrer Artenvielfalt verloren haben, während es in dem eher lokal begrenzten Gebiet des westlichen Nordamerikas nur etwa zwanzig Prozent waren, was wiederum unterstreicht, wie wichtig es ist, lokale und globale Muster zu verstehen. Selbst Linien, die als „Überlebende“ betrachtet werden können, mussten Verluste hinnehmen und haben möglicherweise nicht zu ihrem früheren Ruhm zurückgefunden. Marsupial-Säugetiere zum Beispiel überlebten das Massenaussterben als Gruppe, mussten aber einen drastischen Rückgang ihrer Vielfalt und ihres Vorkommens hinnehmen.

Wie sich diese Veränderungen auf die lokalen Ökosysteme auswirkten, ist der nächste Schritt, um zu verstehen, wie das Aussterbeereignis die Welt beeinflusste. Holroyd verweist auf das bekannte „Dreihorngesicht“ Triceratops als ein Beispiel. Dieser Dinosaurier war am Ende der Kreidezeit in weiten Teilen des westlichen Nordamerikas allgegenwärtig und war eindeutig ein wichtiger Bestandteil des dortigen Ökosystems. Diese Tiere waren die Bisons ihrer Zeit, und angesichts der Tatsache, dass große Pflanzenfresser ihre Lebensräume durch Beweidung und Migration verändern, hatte das Aussterben des Triceratops zweifellos große Auswirkungen auf die Ökosysteme, die sich nach der Kreidekatastrophe erholten. Pflanzen, die auf Triceratops angewiesen waren, um ihre Samen zu verbreiten, hätten zum Beispiel gelitten, während andere Pflanzen, die von den Dinosauriern zertrampelt wurden, sich möglicherweise besser entwickeln konnten. Wie diese ökologischen Faktoren zusammenpassen und was sie für die Erholung des Lebens nach dem Aussterben bedeuten, muss sich erst noch herausstellen.

„Das westliche Innere Nordamerikas gibt uns den einzigen detaillierten Einblick in das, was mit dem Leben an Land während des K/Pg-Aussterbens geschah, aber es ist völlig unklar, ob dies typisch war“, sagt Barrett. „Wir wissen nicht viel darüber, wie die Intensität des Aussterbens auf der ganzen Welt variierte“, insbesondere an Orten, die geografisch weit vom Asteroideneinschlag entfernt waren. „Es scheint unwahrscheinlich, dass ein Einheitsmodell dafür verantwortlich ist“, dass so unterschiedliche Organismen wie der Edmontosaurus auf dem Land und die Ammoniten mit Spiralschalen im Meer, neben so vielen anderen Arten, in der Kreidezeit ausstarben. Die Forschung in Europa, Südamerika, Asien und Australien beginnt gerade erst, die Grundlage für ein begehrtes globales Bild des berühmtesten Aussterbeereignisses der Geschichte zu bilden.

„Es ist wie ein gigantisches Puzzle, bei dem wir begonnen haben, immer mehr Teile aufzuschlagen“, sagt Bamforth. Das sich daraus ergebende Bild dieses kritischen Moments in der Erdgeschichte wird sich erst mit der Zeit offenbaren.