Die Reproduktion von Dinosauriern, speziell der Sauropoden, und deren Bedeutung für ihren Gigantismus

Es wurde ein Teil der life-history, die Reproduktion, von Dinosauriern, speziell der Sauropoden, den größten bekannten jemals auf der Erde existierenden Landtieren, untersucht, um unter anderem den Zusammenhang zwischen Gigantismus und Reproduktion zu erforschen. Hierzu wurde eine mögliche life-history für Sauropoden, auf Grundlage des heutigen Forschungsstands in der Biologie und der Paläontologie, anhand einer Literaturrecherche erstellt. Des Weiteren wurde ein Modell zur Reproduktion bei ausgestorbenen oviparen Amnioten, basierend auf bestehenden Zusammenhängen zwischen Körpergröße und verschiedenen masse-spezifischen Reproduktionsmerkmalen (Eigewicht, Gelegegewicht, jähr. Gelegegewicht) bei rezenten oviparen Amnioten, erarbeitet. Mit Hilfe dieses Modells und Informationen aus Fossilfunden wurde der Frage nachgegangen, wie diese Reproduktionsmerkmale bei Dinosauriern wahrscheinlich ausgesehen haben. Weiterhin erfolgte die Überprüfung der Hypothese, dass Dinosaurier, insbesondere Sauropoden, eine höhere Reproduktionskapazität hatten als gleich große landlebende Säugetiere, was ersteren im Vergleich zu letzteren ermöglicht haben soll so viel größer zu werden (Janis und Carrano 1992). rnDie Untersuchungen der Zusammenhänge zwischen Körpergewicht und den masse-spezifischen Reproduktionsmerkmalen ergaben, dass das Körpergewicht immer stark mit den untersuchten Reproduktionsmerkmalen korreliert war. Große Vögel und große Reptilien unterscheiden sich in ihrem relativen Eigewicht (Eigewicht/Körpergewicht). Vögel haben relativ größere Eier. Betrachtet man das relative Gelegegewicht oder das relative jährliche Gelegegewicht so wird der Unterschied kleiner bzw. ist zwischen manchen Reptilien- und Vogelgruppen nicht mehr vorhanden. Dinosaurier hatten relative Eigewichte, die zwischen denen von Reptilien und Vögel liegen. Basale Dinosaurier, wie Prosauropoden, waren in ihrer Reproduktion eher reptilien-ähnlich, während vogel-ähnliche Theropoden eine Reproduktion hatten, die sich besser durch ein Vogelmodel beschreiben lässt. Die Reproduktion anderer Dinosaurier, wie Sauropoden und Hadrosaurier, lässt sich nicht eindeutig durch eines der beiden Modelle beschreiben und/oder die Modelle variierten in Abhängigkeit des betrachteten Merkmals. Trotzdem war es möglich für alle untersuchten Dinosaurier eine Abschätzung zur Gelegegröße und der Anzahl der jährlich gelegten Eier zu machen. Diese Schätzungen ergaben, dass die vermutete hohe Reproduktionskapazität von mehreren hundert Eiern pro Jahr nur für extrem große Sauropoden (70 t) haltbar ist. rnMit Ausnahme der Nagetiere fand ich die Unterschiede in der Reproduktionskapazität von Vögeln und Säugetieren, die Janis und Carrano (1992) postulierten, sogar auf der Ebene von Ordnungen. Dinosauriergelege waren größer als die Würfe von gleichgroßen (extrapolierten) Säugetieren während die Gelegegröße von gleichgroßen (extrapolierten) Vögeln ähnlich der von Sauropoden war. Da das Aussterberisiko häufig mit niedriger Reproduktionskapazität korreliert ist, impliziert dies ein geringeres Aussterberisiko großer Dinosaurier im Vergleich zu großen Säugetieren. Populationen sehr großer Dinosaurier, wie der Sauropoden, konnten vermutlich daher, über evolutionäre Zeiträume betrachtet, sehr viel länger existieren als Populationen großer Säugetiere.rn

In order to explore the relationship between gigantism and reproduction this study examines the reproduction of dinosaurs, especially of sauropods, the largest land animals ever known to have existed on Earth. For this purpose, a possible reproductive biology of a sauropod, based on the present state of research in biology and paleontology was outlined. Furthermore, two models (reptile and bird) for the reproduction of oviparous extinct amniotes were compiled. These models based on present allometries of body size and different mass-specific reproductive traits (egg weight, clutch weight, annual clutch weight) in recent reptiles and birds. Using these two taxa as models and the information that is available from dinosaurian fossils, the present study reconstructs possible reproductive traits of dinosaurs. Furthermore, the hypothesis of Janis and Carrano (1992) was reviewed, which state that dinosaurs had a higher reproductive capacity than similar-sized terrestrial mammals, which allowed the former to become much larger than the latter. rnThe correlation analyses of body weight and the mass-specific reproductive traits of recent oviparous amniotes showed that body weight was strongly correlated to the studied reproductive traits. Large birds and large reptiles differ in their relative egg weight (egg weight / body weight) with birds having relatively larger eggs than reptiles. Considering the relative clutch weight or the relative annual clutch weight, the differences between reptiles and birds were very small. Even between some reptile and bird groups no differences in these reproductive traits could be found. The relative egg weights of dinosaurs were between those of reptiles and birds. Basal dinosaurs, as prosauropods were rather similar in their reproduction to the reptilian model, while bird-like theropods had a reproduction that could be described better by the bird model. The reproduction of other dinosaurs, such as sauropods and hadrosaurs, could not be clearly described by one of the two models and / or the best model varied depending on the considered traits. Still, it was possible to estimate possible clutch sizes and number of eggs per year for all studied dinosaurs. These estimates indicated that the putative high reproductive capacity of several hundred eggs per year probably existed only in large sauropods (70 t). rnWith the exception of the rodents, the differences in the reproductive capacity of birds and mammals, which was postulated by Janis and Carrano (1992), was even found at the level of orders. Dinosaur clutches were larger than the litters of same sized (extrapolated) mammals while the clutch size of same sized (extrapolated) birds was more similar to that of sauropods. Since extinction is often correlated with low reproductive capacity, this could imply a lower population extinction risk of large dinosaurs compared to large mammals. Therefore, populations of very large dinosaurs, such as sauropods, could probably exist over evolutionary time much longer than populations of large mammals. rn