Jurassic Park – die realen Vorbilder #3: Brachiosaurus

Das Jurassic Park-Franchise beeinflusst bis heute maßgeblich die Wahrnehmung von Dinosauriern in der Öffentlichkeit und brachte so manchen angehenden Paläontologen auf seinen späteren Berufsweg. Mehr als ein Vierteljahrhundert ist nun seit der ersten Verfilmung im Jahr 1993 vergangen. Viele der darin präsentierten Ideen spiegelten damals den neuesten Forschungsstand wieder. Unsere Artikelserie “Jurassic Park – die realen Vorbilder” befasst sich mit den in den Filmen dargestellten Tieren aus Sicht der Paläontologie und erklärt was wissenschaftlich vertretbar, was dagegen reine Fiktion ist.
Im dritten Teil der Reihe werfen wir einen genaueren Blick auf Brachiosaurus, den ersten lebendigen Dinosaurier, der in Jurassic Park zu sehen ist.

Brachiosaurus im Film
Im originalen Jurassic Park-Film ist Brachiosaurus der erste geklonte Dinosaurier überhaupt, den die Hauptcharaktere nach ihrer Ankunft im Park sehen. Nach anfänglicher Sprachlosigkeit und der grenzgenialen Feststellung, dass es sich um einen Dinosaurier handele, weist Dr. Grant darauf hin, dass es sich um ein “warmblütiges” Tier handele, worauf Dr. Sattler die nicht weniger treffende Beobachtung anbringt, das Tier lebe gar nicht in einem Sumpf (obwohl man die Tiere in einer späteren Einstellung auch durchs Wasser waten sieht, wird dies also nicht als Lebensweise verkauft)–beides zur damaligen Zeit neue Erkenntnisse. Hammond beziffert die Länge des Halses mit 30 feet, also etwa 9m. Im späteren Verlauf des Films begegnen Grant und Hammonds Enkelkinder einem weiteren Brachiosaurus beim Fressen in einem Baum. Im weiteren Verlauf der Reihe sieht man Brachiosaurus von Zeit zu Zeit im Hintergrund.

Allgemeines, Phylogenie
Brachiosaurus altithorax wurde 1903 von dem amerikanischen Paläontologen Elmer S. Riggs benannt. Er ist die Typusgattung der Familie der Brachiosauridae, einer Gruppe von Sauropoden aus dem Oberen Jura und der Unteren Kreide von Nordamerika, Afrika und Europa. Sie sind frühe Vertreter der Titanosauriformes, die in der Kreide weltweit die dominante Sauropodengruppe darstellen und unter deren jüngeren Vertretern auch andere Berühmtheiten, beispielsweise Argentinosaurus und Patagotitan sind. Brachiosauriden zeichnen sich insbesondere durch die langen Vordergliedmaßen aus, welche ihnen auch ihren Namen (“Arm-Echsen”) eintrugen. An die dadurch bedingte Körperform knüpft auch der Artname “altithorax”, was so viel wie “hoher Brustkorb” bedeutet, an. Das bekannteste Fossil von “Brachiosaurus” gehört ironischerweise gar nicht zu dieser Gattung, sondern zum nahe verwandten, afrikanischen Giraffatitan brancai, der lange Zeit als zweite Spezies von Brachiosaurus klassifiziert wurde. Das Giraffatitan-Skelett in Berlin ist bis heute das größte montierte Originalskelett eines Dinosauriers, und eines der vollständigsten Sauropodenskelette weltweit. Da das Skelettmaterial von Giraffatitan wesentlich vollständiger ist als dasjenige von Brachiosaurus wird ersterer häufig zur Rekonstruktion herangezogen, und es ist zweifelhaft welche der beiden Gattungen mit der Darstellung in Jurassic Park überhaupt gemeint war. Verwandte Taxa existierten auch in Europa, so beispielsweise Lusotitan atalaiensis (ehemals Brachiosaurus atalaiensis) und der Zwerg-Brachiosaurier Europasaurus holgeri aus Deutschland.

Lebendrekonstruktion von Brachiosaurus

Merkmale, Erscheinungsbild
Brachiosaurus und Giraffatitan dürften sich insgesamt recht ähnlich gesehen haben. Als einzige Gruppe vierbeiniger Dinosaurier haben Brachiosauriden längere Vorder- als Hintergliedmaßen, was ihnen eine für Sauropoden ungewöhnliche Körperhaltung mit nach hinten abfallendem Rücken verleiht. Der Hals des Berliner Giraffatitan-Skelettes misst 8.8m, der Rumpf einschließlich Kreuzbein 5m, und der Schwanz 7.6m. Wirbel und Rippen weisen ausgeprägte interne Holräume und äußerliche Vertiefungen auf, die der Gewichtsersparnis dienen. Der verhältnismäßig kleine Kopf misst immerhin noch 77cm, auffällig sind die flache aber breite Schnauze und die auf einem Höcker hoch auf dem Kopf positionierten Nasenöffnungen. Beim weniger vollständig erhaltenen B. altithorax sind die Rumpf- und insbesondere die Schwanzwirbel länger, die Gliedmaßen hingegen etwas kürzer, wodurch er wohl einen niedrigeren, aber längeren und schwereren Körper als sein afrikanischer Verwandter hatte.

Die Haltung des Halses bei Sauropoden ist nach wie vor umstritten. Manche Forscher argumentieren mit dem Problem, Blut über einen Höhenunterschied von vielen Metern ins Gehirn zu pumpen für horizontale Hälse bei Sauropoden. Funktionsmorphologie und Bewegungsspielräume der Halswirbel und der Vergleich mit Halsstellungen von heutigen Tieren sprechen jedoch, insbesondere bei Brachiosauriern, eher für einen aufrechten Hals.

Brachiosaurus galt zum Zeitpunkt seiner Erstbeschreibung im frühen 20. Jahrhundert als größter bekannter Dinosaurier, und löste in dieser Rolle den während der “Bone Wars” von O.C. Marsh entdeckten Apatosaurus ab. Einige möglicherweise größere Dinosaurier waren zwar damals bereits entdeckt worden, etwa Argyrosaurus aus Argentinien, doch sie erlangten, auch aufgrund der weitaus unvollständigeren Fossilien, niemals vergleichbare Bekanntheit. Der Holotypus von Brachiosaurus altithorax dürfte es auf eine Gesamtlänge von ca. 24.5m und ein Gewicht von mindestens 29t gebracht haben, der Lectotypus von Giraffatitan mit seinem kürzeren Brustkorb und Schwanz auf etwa 22.5m und 23t. Tatsächlich handelt es sich bei den vollständigsten Skeletten beider Arten jedoch nur um halbwüchsige Exemplare, und fragmentarische Hinweise auf wesentlich größere Individuen sind bekannt. Beispielsweise ist eine einzelne Fibula von Giraffatitan in der Sammlung des Berliner Naturkundemuseums 13% länger als die des Typusexemplars, und einzelne riesige Knochen (Rippe, Rückenwirbel und Schulterblatt) deuten auf mindestens vergleichbare Körpergrößen für ausgewachsene Brachiosaurus altithorax hin.

Holotyp von Brachiosaurus altithorax im Größenvergleich mit einem Menschen. ©Matt Martyniuk.

Vorkommen, Lebensraum, Ökologie
Brachiosaurus, mit der einzigen bekannten Art Brachiosaurus altithorax stammt aus dem oberen Jura der Morrison-Formation in den zentralen USA. Die Umwelt ähnelte damals, vor etwa 150 Ma, einer heutigen Savanne mit semi-ariden Bedingungen und ausgeprägten Jahreszeiten, unterschied sich aber in der Vegetation deutlich. Koniferen, Cycadeen und Farne waren die dominanten Pflanzengruppen, überwiegend vertreten durch relativ bodennahe Wuchsformen. Bäume waren auf kleinere Bauminseln und Wasserstellen beschränkt. Die extrem langen Hälse und hohe Körperform der Brachiosauriden deuten auf eine Ernährung von besonders hoch wachsenden Pflanzen hin. Insbesondere die damals weit verbreiteten Araucarien weisen einen hohen Energiegehalt auf und könnten somit eine bevorzugte Nahrungsquelle für große Sauropoden gewesen sein. Brachiosaurus ist ein vergleichbar seltener, aber weit verbreiteter Bestandteil der extrem artenreichen Sauropoden-Fauna aus dem nordamerikanischen Oberjura, die durch Diplodociden wie Diplodocus und Apatosaurus und basale Macronarier der Gattung Camarasaurus dominiert wird. Ebenfalls häufige Pflanzenfresser waren Stegosaurus und der Ornithopode Camptosaurus. Seltener kommen auch Ankylosaurier und kleinere Ornithischier vor. Mit einigem Abstand der häufigste Theropode, und einer der größten Fleischfresser der Morrison-Formation, ist Allosaurus, der an manchen Fundstellen mehr als zwei Drittel aller Dinosaurierfossilien ausmacht. Andere große Räuber sind Torvosaurus und Ceratosaurus. Ein ausgewachsener Brachiosaurus dürfte aufgrund seiner Größe allerdings nahezu unangreifbar gewesen sein. Giraffatitan brancai stammt aus der ebenfalls oberjurassischen Tendaguru-Formation von Tansania, die eine weitgehend ähnliche Faunenzusammenstellung wie die Morrison-Formation aufweist.

Skelett von Giraffatitan brancai, Museum für Naturkunde, Berlin. ©Shadowgate.

Paläobiologie
Entgegen langjähriger Behauptungen, sie hätten aufgrund ihrer Körpermasse im Wasser oder Sumpf gelebt, waren alle Sauropoden landlebend, und problemlos in der Lage ihr gigantisches Körpergewicht zu tragen, wie zahllose Fährtenfunde und der robuste Bau ihrer Gliedmaßenskelette belegen.
Brachiosaurus war, wie übrigens auch alle anderen Dinosaurier, endotherm, hatte also eine erhöhte Stoffwechselrate und konnte somit auch seine Körpertemperatur unabhängig von der Umgebungstemperatur aufrechterhalten (sog. “Warmblüter”). Nachweise dafür finden sich in der Histologie der Knochen, die bei Sauropoden auf extrem hohe Wachstumsraten schließen lassen, wie man sie heute bei Säugetieren und Vögeln, nicht aber bei wechselwarmen Reptilien beobachtet. Diese waren auch nötig, um beim Schlüpfen aus nur maximal 5l großen Eiern innerhalb von etwa 3 Jahrzehnten die gigantischen Größen von adulten Sauropoden erreichen zu können.
Den Sauerstoffbedarf dieses Stoffwechsels wurde von einem vogelähnlichen Atmungssystem gedeckt, welches mithilfe von Luftsäcken, die wie Blasebälge Atemluft abwechselnd ansaugen und ausstoßen, ununterbrochen sauerstoffreiche Luft durch die Lunge leitete. Sogenannte Divertikel der Luftsäcke standen mit den Aushöhlungen und Kammern des Skelettes in Verbindung.
Da Sauropoden, anders als heutige Pflanzenfresser und viele Ornithischier, nicht kauen konnten, wurde die Pflanzennahrung unzerkleinert geschluckt und wohl durch sehr lange Fermentationzeiten in ihrem riesigen Verdauungstrakt aufgeschlossen. Ausgewachsene Brachiosaurus konnten, zumindest wenn man einen aufrechten Hals annimmt, wohl mühelos Vegetation in über 14m Höhe abweiden. Dass sie sich noch zusätzlich auf die Hinterbeine gestellt haben müssten erscheint allein deshalb schon unwahrscheinlich. Außerdem war die Körperform, anders als bei Diplodociden, vergleichsweise frontlastig und für solche Kunststücke daher ungeeignet. Brachiosaurus blieb also vermutlich mit den Vorderbeinen am Boden, und nutzte den langen Hals, um die Baumkronen zu erreichen.

Fazit
Insgesamt ist die Darstellung des Brachiosaurus in Jurassic Park gut gelungen, und entspricht weitestgehend dem Stand der Wissenschaft. Die dargestellte Größe, Körperform und der Lebensraum entsprechen den von Fossilien bekannten Daten. Lediglich das im Film gezeigte Aufrichten auf zwei Beine ist eher unwahrscheinlich und unnötig.

Literatur:

Bildquellen:

• https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Museum_f%C3%BCr_Naturkunde_(36556352434).jpg © Shadowgate CC BY 2.0
• https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brachiosaurus_scale.png © Matt Martyniuk CC BY-SA 3.0

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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon

Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie besitzt ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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