Objective and Quantitative Methods in the Study of Dinosaur Tracks

Welche Hinweise können uns Fußspuren von Dinosauriern geben und über welche Bereiche lassen sie dabei genauere Annahmen zu?

Was wir über Dinosaurier wissen, basiert größtenteils auf Knochen. Knochen sind aber nur ein Teil des ursprünglichen bereits verstorbenen Tieres und lassen daher nur indirekte Schlüsse auf das Verhalten der Tiere zu. Fußspuren sind von ganz anderer Natur: Sie überliefern das Verhalten zu einem bestimmten Zeitpunkt im Leben des Tieres. Aus diesem Grund geben uns Fußspuren entscheidende Hinweise über Geschwindigkeit, Gangart, Beinstellung, Bewegungsabläufe, bis hin zum Herdenverhalten. Darüber hinaus bieten Fußspuren ein vollständiges Abbild des Fußes, manchmal inklusive der Hautabdrücke, während vollständige Fußskelette äußerst selten gefunden werden.
Ein weiterer wichtiger Unterschied zu Knochen ist das andere Erhaltungspotenzial. Beispielsweise werden Knochen in säurehaltigen Sedimenten oft aufgelöst, während Fußspuren erhalten bleiben, da es sich ja nur um Abdrücke handelt. Fußspuren sind oft gerade dann sehr häufig, wenn Knochenfunde fehlen. Für bestimmte Epochen sind Knochenfunde so selten, dass unser Wissen über das Erscheinen und die Verbreitung von vielen Tiergruppen größtenteils auf Fußspuren beruht. Die geologisch ältesten bekannten Fossilien von Dinosauriern und der ihr übergeordneten Gruppen sind tatsächlich Fußspuren.

Welche Möglichkeiten gibt es, dass etwas so Fragiles wie ein Fußabdruck über einen so großen Zeitraum überhaupt konserviert werden konnte?

Zuerst einmal muss die Fußspur bald nach ihrer Entstehung von Sediment bedeckt werden, ohne dabei wieder ausgelöscht zu werden. Hier gibt es im Grunde zwei Möglichkeiten: Im ersten Szenario wird die Fußspur durch Sonneneinstrahlung oder Rasen aus Mikroorganismen verfestigt, bevor die nächste Überschwemmung die Spur mit frischem Sediment bedeckt.
Im zweiten Szenario entsteht die Fußspur bereits im Sediment, ist also von vornherein geschützt. So eine „Geisterspur“ kann entstehen, wenn der Fuß tief in das Substrat eindringt und die Spur durch nachrutschendes Sediment direkt versiegelt wird, sobald der Fuß herausgezogen wurde. Sie kann auch entstehen, wenn eine Fußspur auf die nächste, untere Schicht durchdrückt. Viele Fußspuren, die wir finden, sind tatsächlich derartige Geisterspuren.

In deiner Arbeit beschreibst du, dass Aussagen zu Spurenfossilien einen größeren Spielraum für Interpretationen lassen als beispielsweise Knochen. Wie bist du diesem Problem begegnet?

Es gibt zwei Probleme, welche die Aussagekraft von Fußspuren doch deutlich herabsetzen. Das erste Problem ist, dass wir die Spurenerzeuger nur sehr schwer eingrenzen können: Man kann zwar die Großgruppe der Dinosaurier, aber nur in Ausnahmefällen die genaue Art bestimmen. Die beste Lösung ist die Suche nach Synapomorphien. Das sind Merkmale, die nur für eine bestimmte Gruppe charakteristisch sind. Einige dieser Merkmale finden sich im Fußskelett und lassen sich entsprechend in Fußspuren wiederfinden. Mit dieser Methode ist es mir gelungen, den derzeit ältesten, eindeutigen Nachweis der Gruppe der Sauropoden oder „Langhals-Dinosaurier“ zu identifizieren.
Das zweite Problem betrifft die Definition der Fußspur selbst. Um diese zu interpretieren, muss auch festgelegt werden, wo eine Fußspur aufhört und das umgebende Sediment beginnt, denn Fußspuren haben oft keine klare Begrenzung. Interpretative Umrisszeichnungen von Fußspuren leiden daher unter einem hohen Grad der Subjektivität. Erkennt ein Forscher in einer Fußspur bspw. einen fleischfressenden Dinosaurier, wird seine Umrisszeichnung wahrscheinlich anders ausfallen, als vermute er einen pflanzenfressenden. Diese Subjektivität schlägt sich ferner in der statistischen Erfassung dieser Ergebnisse nieder. Zur Lösung dieses Problems habe ich im Rahmen meiner Doktorarbeit eine Software geschrieben, die vollständig automatisch den Umriss einer Fußspur basierend auf 3D-Modellen zeichnet. Diese erlaubt es, alle Fußspuren einer Analyse mit den exakt selben Parametern zu interpretieren; die Ergebnisse sind somit vollständig objektiv und reproduzierbar. Derzeit bemühe ich mich, Werbung für diese Methode zu machen, in der Hoffnung, dass sie breitere Anwendung finden wird.