Waren Dinosaurier „heißblütig“ oder „kaltblütig“?

Das ist eine Frage, die ich oft gehört habe und auf die es keine sichere Antwort gibt. Es gibt mehrere wissenschaftliche Hypothesen über den Stoffwechsel von Dinosauriern, aber keine davon wurde jemals bewiesen oder vollständig widerlegt.

Künste des Stoffwechsels

Zunächst einmal sind die Begriffe „kaltblütig“ und „heißblütig“ nicht wissenschaftlich. In der Biologie werden die Organismen danach eingeteilt, wie konstant ihre Körpertemperatur ist:

• Homöotherme (von griechisch „hom(e)o“ = gleich, gleich) – Organismen, denen es gelingt, die Körpertemperatur konstant zu halten.
• poikilothermisch (von griechisch „poikilos“ = wechselnd, veränderlich) – Organismen, deren Körpertemperatur im Laufe der Zeit schwankt. Es wird hier impliziert, dass die Körpertemperatur den Schwankungen der Umgebungstemperatur folgt, obwohl dies streng genommen nicht korrekt ist (siehe unten).

Es gibt eine weitere orthogonale Einteilung, die die Stoffwechseleigenschaften der Organismen berücksichtigt:

• endotherme Organismen produzieren aktiv Wärme in ihrem Körper, wohingegen
• exotherme Organismen sind meist auf externe Wärmequellen angewiesen.

Was wissen wir über den Stoffwechsel der Dinosaurier?

Leider gibt es keinen einzigen lebenden Dinosaurier, daher können wir nur auf der Grundlage der Fossilien (und möglicher DNA von Moskitos, die in Bernstein eingeschlossen sind) über ihren Metabolismus schlussfolgern.

Eines der meist zitierten Werke hier ist das „Dinosaur Fossils Predict Body Temperatures“ ( Link zum freien Volltext), wo die Autoren schreiben:

Das vielleicht größte Rätsel um Dinosaurier betrifft, ob es sich um Endothermen, Ektothermen oder eine einzigartige Zwischenform handelt. Hier stellen wir ein Modell vor, das Schätzungen der Körpertemperatur von Dinosauriern basierend auf ontogenetischen Wachstumsbahnen aus fossilen Knochen liefert. Das Modell sagt voraus, dass die Körpertemperatur von Dinosauriern mit der Körpermasse von etwa 25 °C bei 12 kg auf etwa 41 °C bei 13.000 kg anstieg. Das Modell sagt auch erfolgreich beobachtete Zunahmen der Körpertemperatur mit der Körpermasse für vorhandene Krokodile voraus. Diese Ergebnisse liefern einen direkten Beweis dafür, dass Dinosaurier Reptilien waren, die eine Trägheitshomöothermie zeigten.

Und genau hier brauchen wir die oben vorgestellte Terminologie, um die Befunde zu verstehen:

1. Dinosarier waren endotherm – sie waren in der Lage, aktiv Wärme in ihrem Körper zu erzeugen.
2. Die entstehende Wärme kann nur über ihre Körperoberfläche abgeführt werden. Aufgrund der Tatsache, dass die Körperoberfläche quadratisch (n ² ) mit der Größe zunimmt, während das Gewicht kubisch (n ³ ) wächst, erreichten die größeren Dinosaurier eine höhere Körpertemperatur . Das könnte einer der wachstumsbegrenzenden Faktoren sein und erklärt, warum besonders große Arten bevorzugt im Wasser leben.
3. Obwohl die Dinosarien homöotherm waren, wissen wir nichts über ihre Thermoregulation. Moderne Reptilien verfügen nicht über die Thermoregulationsmechanismen, die die Körpertemperatur konstant halten würden. Dinosarier haben jedoch aufgrund der erhöhten Wärmeproduktion möglicherweise weniger Schwankungen ihrer Körpertemperatur als kleinere Reptilien. Dies wird hier als "Trägheitshomöothermie" bezeichnet.