Von Michael Buchwitz
Einführung
Das 1915 zum Naturdenkmal erklärte fossilführende Terrain im Nordosten Utahs an der Grenze zu Colorado umfasst nach Gebietserweiterung heute eine Fläche von 840 km2. Die Hauptattraktion des Dinosaur National Monument sind die zahlreichen Dinosaurier-Fossilien der spätjurassischen Morrison-Formation, die in einem überdachten Steinbruch (Douglass Quarry) von einer Seite freigelegt und vor Ort der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden. Geologie und Paläontologie der berühmten Fundstätte werden im Folgenden vorgestellt.
Geologie/Paläoenvironment der Morrison-Formation
Im Jura erstreckte sich über Nevada, Utah und Idaho eine Gebirgskette, die in der Nevadischen Orogenese herausgehoben wurde. Der Abtragungsschutt dieses Orogens wurde in die östliche Vorsenke transportiert und dort abgelagert. An der Trias-Jura-Grenze war das Gebiet der Vorsenke zunächst kontinental – der Navaho-Sandstein, aufgebaut aus großdimensional-schräggeschichteten Dünenablagerungen, wurde in dieser Zeit gebildet.
Bis zum Oberjura (Oxfordian) folgten vier Transgressionsphasen, in denen das Sundance-Meer, ein Epikontinentalmeer mit Anbindung an den Pazifik, nach Süden bis über die Grenzen von Arizona und New Mexiko vordrang. Der Navaho-Sandstein ist von den marinen Abfolgen des Entrada-Sandsteins und der Stump-Formation überlagert.
Mit Einsetzen des Rückzugs des Sundance-Meeres begann vor 155 Millionen Jahren die Sedimentation der Morrison-Formation: Dem marinen Windy-Hill-Member folgten die Küstenebenenschlammablagerungen und Flusssedimente des Tidwell-Members. Das sich anschließende Salt-Wash-Member zeigt ein vollterrestrisches Environment: ein System verflochtener Flüsse mit Entwässerung nach Norden und Osten transportierte von den Hochländern im Westen Sande, Kiese und Feinklastika in die Überflutungsebene der Morrison-Vorsenke. Letztere lag zur Entstehungszeit der Morrison-Formation im Regenschatten der Elko Highlands (im Westen) und hatte daher ein semi-arides Klima.
Im Brushy-Basin-Member, das die Morrison-Formation abschließt, waren die Flussläufe durch Uferwälle aus feinklastischem Sediment weitestgehend ortsfest. Die Flüsse zeigten oft geringere Gradienten als im vorhergehenden Salt-Wash-Member. Durch Übertreten der Uferwälle wurden vor allem Schluffe und Tone, jedoch kaum gröberes Material auf der Schwemmebene sedimentiert. Die Flüsse mündeten schließlich in den abflusslosen See T’oo’dichi’, der erhöhte Salzgehalte aufwies und sich im stärker ariden Süden der Morrison-Vorsenke befand. Des Weiteren gab es eine Anzahl kleinerer beständiger und kurzlebiger Seen, letztere als Ergebnis des Flutens kleiner Senken durch über die Ufer tretende Flüsse. Beständige Seen wurden durch einen hohen Grundwasserspiegel am Leben erhalten.
Im Norden (im Gebiet des heutigen Montana) grenzte die Morrison-Vorsenke an das Sundance-Restmeer, das mit dem Paläo-Pazifik in Verbindung stand. Das Klima war dort feuchter, die Vegetation üppiger. Es gab Moore, von denen die Kohleflöze der nördlichen Morrison-Formation zeugen. Während im Osten des Ablagerungsraums die Hebung der ursprünglichen Rocky Mountains begann, setzte im Westen ein Vulkanismus ein, der den Eintrag von Aschen in den Morrison-Ablagerungsraum verursachte.
Paläoflora und -fauna
Die Flusssysteme beherbergten eine reiche Fauna aus aquatischen Insekten, Süßwassermuscheln, Flusskrebsen, Fischen, Schildkröten, Krokodilen, Fröschen und Salamandern. Die Ufervegetation der Flüsse bildeten Schachtelhalme, Farne, Zykadeen, Baumfarne und Koniferen, die aus Funden von Pflanzenorganen bekannt sind. Im Gegensatz dazu sind von der Flora der wasserfernen semiariden Gebiete nur die Pollen und Sporen überliefert. Ingesamt wurden bis zum Jahr 2003 77 Arten an Makroflorenresten und 104 Arten an Mikroflorenresten entdeckt.
Die ephemeren (unbeständigen) Seen beherbergten vor allem Ostrakoden und Conchostraken; die reichere Fauna der perennierenden (dauerhaften) Seen umfasste u. a. Frösche, Salamander, Schildkröten und Krokodile.
Wasser war im semi-ariden Klima der Morrison-Formation bezüglich der Ausdehnung und Vielfalt der terrestrischen Ökosysteme der limitierende Faktor. Dennoch muss die pflanzliche Produktivität groß genug gewesen, um Herden riesiger Pflanzen fressender Dinosaurier zu ernähren. Eventuell war das meiste pflanzliche und tierische Leben auf die unmittelbare Umgebung von Flüssen und Seen konzentriert.
Die Lebensgemeinschaften der Morrison-Formation waren oft ökologischen Störungen in Form von Überschwemmungen, Fluten, vulkanischen Aschefällen und driftenden Sanddünen ausgesetzt.
Die Dinosaurier von Morrison
Dinosaurier faszinieren durch ihre Vielfalt an Ökomorphotypen (= Bauplänen, die unterschiedlichen Lebensweisen dienen). Der Gigantismus mancher Arten ist bisher von keiner anderen Landwirbeltiergruppe erreicht worden. Der Metabolismus der Dinosaurier scheint dem der rezenten Reptilien unähnlich und die verschiedenen paläontologischen Befunde dazu werden kontrovers diskutiert. Dinosaurier stehen dauerhaft im öffentlichen Interesse, was auch eine Folge der zahlreichen Funde der Morrison-Formation ist.
Mehr als 200 Lokalitäten in Colorado, Wyoming, Utah, Montana, South Dakota, New Mexico und Oklahoma haben Knochen von mehr als 20 Dinosauriergattungen hervorgebracht. Hinzu kommen Fährtenfunde von knapp 50 Fundpunkten. Neben den zahlreichen bisher beschriebenen Gattungen der herbivoren Gruppen Sauropoda (u.a. Haplocanthosaurus, Brachiosaurus, Camarasaurus, Diplodocus, Apatosaurus, Barosaurus, Dystrophaeus, Seismosaurus, Dystylosaurus), Stegosauria (Hesperosaurus, Stegosaurus), Ankylosauria (Mymoorapelta, Gargoyleosaurus) und Ornithopoda (Othnielia, Drinker, Dryosaurus, Camptosaurus, Echinodon) gab es eine Vielfalt an Räubern, die der Gruppe Theropoda zugehörig sind (Ceratosaurus, Torvosaurus, Allosaurus, Saurophaganax, Koparion, Ornitholestes, Coelurus, Stokesosaurus, Marshosaurus und Elaphrosaurus).
FOSTER (2003) analysierte die Zusammensetzung der Vertebraten-Fauna der Morrison-Formation mit dem Ziel palökologischer Aussagen. Er fand, dass Individuen mit sehr großer Körpermasse häufiger vorkommen als in rezenten Faunen, was auf eine bevorzugte Erhaltung großer Formen sowie auf tatsächliche Unterschiede zwischen heutigen und jurassischen Ökosystemen zurückzuführen ist. Ein hoher Anteil sehr großer herbivorer Dinosaurier könnte die Struktur des Lebensraums kleiner Tiergruppen nachteilig beeinflusst und ihre Diversität und Individuenzahl eingeschränkt haben.
Die artenreiche Gruppe der Sauropoden, zu denen die größten und schwersten Pflanzenfresser der Morrison-Formation gehören, ist nicht diejenige mit der größten Individuenzahl: Am häufigsten sind die kleineren Ornithopoden, es folgen Theropoden, Sauropoden, Stegosaurier und Ankylosaurier. Dennoch überwiegen Sauropoden in allen stratigraphischen Niveaus in der von Ihnen eingenommenen Biomasse gegenüber anderen Dinosauriergruppen. Der Raubsaurier Allosaurus war Generalist und dominierte gegenüber allen anderen Theropodengattungen in Biomasse und Häufigkeit.
Interessanterweise sind die Säugetiere die vielfältigste Wirbeltiergruppe der Morrison-Formation, gefolgt von Sauropoden und Theropoden. Säugetiere waren innerhalb des Spektrums der kleinen Wirbeltiere dominant gegenüber den wenigen kleinen Reptilienarten.
Das Biomasse-Verhältnis Räuber/Pflanzenfresser in der Morrison-Formation wird als ein Argument für Endothermie (= “Warmblütigkeit”, Homoiothermie) bei Theropoden angeführt: Da endotherme Tiere zur Gewährleistung einer gleich bleibenden Körpertemperatur mehr Nahrung zu sich nehmen müssen als wechselwarme Tiere, die ihre Körpertemperatur nicht regulieren, sollten niedrige Räuber-Beute-Verhältnisse einen hohen Nahrungsverbrauch der Theropoden und folglich “Warmblütigkeit” wie bei Säugetieren anzeigen. Tatsächlich liegt der Mittelwert der Biomasse-Verhältnise Räuber/Pflanzenfresser in der Morrison-Formation bei 8,6%, was nahe dem oberen Ende der Räuber/Beute-Verhältnisse in rezenten Säugetier-Megafaunen liegt.
Im Gegensatz zu den häufigen Dinosauriern treten Flugsaurier nur selten und fragmentarisch in der Morrison Formation auf. Von denen vier nachgewiesenen Gattungen gehören drei den Pterodactyloidea (=Kurzschwanzflugsaurier) an (Dermodactylus, Mesadactylus, Kepodactylus), die vierte ist rhamphorhynchoid (= den Langschwanzflugsauriern zugehörig; Comodactylus).
Douglass Quarry
Die 1909 von Earl Douglass entdeckte Fundstätte ist eine der wichtigsten der Morrison-Formation. Sie zeichnet sich durch eine hohe Anzahl an Knochenfunden, die eine hohe Diversität an Dinosauriern (11 Gattungen) repräsentieren, aus. Der etwa 4 m mächtige Horizont gehört zur kiesig-sandigen Füllung eines Paläo-Flusskanals. Er stellt den Gleithang eines Flussmäanders dar, an den die Dinosaurierkadaver angespült wurden. 1915 wurde die Fossillagerstätte zum Nationaldenkmal erklärt. 1958 erfolgte die Überdachung des schräggestellten Fundhorizonts und in der Folgezeit die weitere Freilegung der noch im Gestein verbliebenen Knochen. Das so entstandene Museum ist die Hauptattraktion des heutigen 840 km² großen Dinosaur National Monument. Es zeigt mehr als 1500 Dinosaurierknochen.
Die Dinosaurierfossilien der Douglass-Grube umfassen sowohl im Skelettverband erhaltene Exemplare als auch Einzelknochen. Die Sauropoden Diplodocus und Camarasaurus kommen häufig vor. Eine Besonderheit ist der Fund eines Stegosaurus-Jungtiers.
Literaturverzeichnis
Czerkas, S.J. & Czerkas, S.A. (1991): Dinosaurier, Leben und Untergang der geheimnisvollen Urzeittiere. – Natur-Verlag, Augsburg, 248 S.
Foster, J.R. (2003): Paleoecological Analysis of the Vertebrate Fauna of the Morrison Formation (Upper Jurassic), Rocky Mountains Region, U.S.A. – New Mexico Museum of Natural History & Science Bulletin 23, Albuquerque, 95 S.
Hagood, A. & West, L. (1999): Dinosaur – The Story Behind The Scenery. – KC Publications, Las Vegas, 48 S.
Stanley, S.M. (2001): Historische Geologie. – 2. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, Berlin/ Heidelberg, 710 S.
National Park Service: Webseite zum Dinosaur National Monument: http://www.cr.nps.gov/museum/exhibits/dino/overview.html.
National Park Service: Webseite zur Morrison-Formation: http://www.nps.gov/dino/morrison.htm.
(Dieser Text ist am 01.06.2005 auf der alten Version von geoberg.de erschienen und wurde übernommen.)
Tags: Dinosaur National Monument, Dinosaurier, USA
