

📸 Dimetrodon-Fossil im National Museum of Natural History (Bildnachweis: Jeff Kubina)
Vor 280 Millionen Jahren durchstreifte der Dimetrodon die Erde, ein Spitzenprädator an der Spitze der Nahrungskette des Perm. Aufgrund seines deutlich reptilienartigen Aussehens wird Dimetrodon oft für einen Dinosaurier gehalten, doch es handelte sich um Synapsiden. Diese Klade der Amnioten war ein Vorläufer der heutigen Säugetiere, doch die Familienähnlichkeit ist gering. Mit ihren komplexen und tödlichen Zähnen und den markanten, aber immer noch mysteriösen Nervenstacheln nehmen diese prähistorischen Fleischfresser eine besondere Stellung in der Erdgeschichte ein und nahmen viele der evolutionären Merkmale vorweg, die sowohl Dinosaurier als auch Säugetiere besaßen.

📸 Diagramm der Stacheln von Dimetrodon
Die Gattung Dimetrodon ist sofort an ihrem charakteristischen Dorn zu erkennen, einer gewaltigen Verlängerung der Wirbel, die über 1,5 Meter hoch werden kann. Der Zweck des Dornsegels ist unbekannt, Spekulationen reichen jedoch von Balzverhalten bis hin zur Temperaturregulierung. Neuere Studien haben gezeigt, dass den Dornen die notwendigen Kanäle für Blutgefäße fehlten. Eine Studie aus dem Jahr 2012 in Zusammenarbeit mit dem Jet Propulsion Laboratory der NASA legt nahe, dass das Segel möglicherweise als federähnlicher Energiespeicher für die schnelle Fortbewegung diente und es dem Dimetrodon ermöglichte, sich seiner Beute rasch zu nähern.

📸 Individuelle Wirbelsäule
Dimetrodon war sicherlich nicht das einzige Lebewesen mit einem solchen Rückensegel. Spinosaurus zum Beispiel, ein Dinosaurier, der erst viel später im Fossilienbestand auftauchte und kaum etwas mit Dimetrodon zu tun hatte, trug das modische Rückensegel aufgrund konvergenter Evolution, einem Prozess, bei dem zwei nicht verwandte Tiere ähnliche Merkmale und Lebensweisen entwickelten. Wie bei Dimetrodon wird weiterhin darüber diskutiert, welchem Zweck die namensgebende Wirbelsäule des Spinosaurus diente, obwohl es über diese markanten anatomischen Merkmale noch viel zu erforschen gibt.
Das Segel des Dimetrodon machte das Tier zu einem sehenswerten Anblick, doch es waren seine Zähne, die ihm seine Vorherrschaft als Raubtier ermöglichten. Dimetrodon war eines der ersten Landwirbeltiere, das mehrere Arten von Zähnen entwickelte, darunter eng zusammengedrückte, nach hinten gebogene Zähne mit scharfen Schneidkanten. Wissenschaftler spekulieren, dass diese Entwicklung der sogenannten Ziphodont-Zähne das Ergebnis einer neuen, verfeinerten Fressform war, bei der das Fleisch durch Ziehen statt durch direkte, knochenbrechende Kraft von den Knochen abgetrennt wird. Zusammen mit seinem massiven Schädel und dem großen Kieferadduktorenmuskel wies Dimetrodon viele evolutionäre Merkmale auf, die ihm seine Vorherrschaft als Fleischfresser ermöglichten.


📸 Zahnverzahnung bei Dimetrodon grandis (Quelle: Brink, Kirstin S. und Robert R. Reisz. „Hidden dental diversity in the oldest terrestrial apex predator Dimetrodon.“)
Das Perm, in dem Dimetrodon gedieh, markiert einen radikalen Wandel des Lebens als Reaktion auf ein vielfältigeres Klima auf dem Planeten. Es war ein Übergang von den warmen, sumpfigen Dschungeln des Karbons zu einem trockeneren Klima. Der Superkontinent Pangaea hatte sich zur einzigen Landmasse des Planeten entwickelt, mit einem Inneren, das ausgedehnte trockene Wüsten umfasste. In den Ozeanen sehen wir die ersten echten Knochenfische. An Land führt die Evolution des Amphibienlebens zu reinen Landtieren, darunter Dimetrodon und die anderen Synapsiden.
Während des Perms wurde das Leben an Land von den Amnioten bestimmt, die sich im Karbon entwickelt hatten. Amnioten waren die ersten Tiere, die eine äußere Eierschale entwickelten und sich damit von den Amphibien dadurch unterschieden, dass sie sich ohne Wasserquelle fortpflanzen konnten. Dank dieser evolutionären Eigenschaft konnten Amnioten das Leben an Land dominieren und sich diversifizieren, wobei sie sich in zwei Kladen aufteilten: Synapsiden und Sauropsiden. Der Hauptunterschied zwischen beiden lag in ihren Schädeln: Synapsiden hatten ein Schläfenfenster (eine Öffnung im Schädel hinter dem Auge), Sauropsiden zwei oder gar keines.

📸 Dimetrodon-Wirbelsäule neben einem Spinosaurus-Fossil. Die Dimetrodon-Wirbelsäule wird von einem sehr entfernten Säugetierverwandten gehalten
Oberflächlich betrachtet ähnelten sich Synapsiden und Sauropsiden, doch die Entwicklung führte in sehr unterschiedliche Richtungen: Aus Sauropsiden entwickelten sich Dinosaurier und aus Synapsiden Säugetiere. Dimetrodon ist ein gutes Beispiel dafür. Das Tier entwickelte zahlreiche Merkmale, die wir Menschen heute nutzen, obwohl Dimetrodon kein direkter Vorfahre der Säugetiere ist. Die Zähne dieser Gattung ähneln unseren, da auch wir verschiedene Zahnformen haben, die es uns ermöglichen, Nahrung effektiv zu zerkleinern. Dimetrodon hatte außerdem eine eher aufrechte Haltung, die ebenfalls mit der von Säugetieren übereinstimmt.
Die evolutionären Zweige zwischen den heutigen Säugetieren und dem Dimetrodon aus dem Perm liegen weit auseinander, doch die Verbindung lässt sich in subtilen anatomischen Merkmalen finden, die vor etwa 280 Millionen Jahren auftauchten. Der Dimetrodon ist ein Beweis dafür, wie lange die Evolutionsgeschichte zurückreicht: Unsere eigene Art ist entfernt mit einem reptilienartigen Raubtier verwandt, das seine Beute mit gezackten Zähnen zermalmte und über massive Nervenstacheln verfügte. Mit diesen Eigenschaften dominierte der Dimetrodon Millionen von Jahren lang die Nahrungsketten der Welt im Perm.

📸 Dimetrodon-Paläoart
📸 Ausgestellte Dimetrodon-Wirbelsäulenfragmente
Ganz schön Rückgrat
Bei diesem Exemplar handelt es sich um ein fossiles Fragment eines Dimetrodon-Neural-Spinal-Segels, das ursprünglich in der zweiten Ausgabe des Mini Museums vorgestellt wurde. Das Material wurde auf einem Privatgrundstück in Westtexas, USA, geborgen. Diese Region, bekannt als die Texas Red Beds, enthält eines der vollständigsten Fossilienfunde des Unterperms und ist etwa 280.000.000 Jahre alt.
Diese Fragmente des Segelmaterials des Neuralstachels von Dimetrodon unterscheiden sich in Größe, Farbe und Form. Das Material aus der alten Perm-Zeit ist sehr wertvoll und wird nur selten in öffentliche Hände gelangt.
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Dimetrodon-Rückensegelfragmente






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Weitere Informationen
Angielczyk, Kenneth D. „Dimetrodon ist kein Dinosaurier: Baumdenken zum Verständnis der alten Verwandten der Säugetiere und ihrer Evolution.“ Evolution education & outreach 2.2 (2009): 257–271. Web.
Brink, Kirstin S. und Robert R. Reisz. „Verborgene Zahnvielfalt beim ältesten terrestrischen Spitzenprädator Dimetrodon.“ Nature Communications 5 (2014).
Cowen R. Geschichte des Lebens. 4. Auflage. Blackwell Pub.; 2005.
Dial KP, Shubin N, Brainerd EL, Hrsg. Große Transformationen in der Wirbeltierevolution. The University of Chicago Press; 2015.
Rega, Elizabeth A., et al. „Verheilte Frakturen in den Nervenstacheln eines assoziierten Skeletts von Dimetrodon: Auswirkungen auf die Morphologie und Funktion des Rückensegels.“ Fieldiana Life and Earth Sciences (2012): 104-111.