EntdeckungsgeschichteBearbeiten
Im Jahr 1906 berichtete George Reber Weiland über das Vorhandensein von abgenutzten und polierten Quarzkieseln in Verbindung mit den Überresten von Plesiosauriern und Sauropoden und deutete diese Steine als Gastrolithen. Im Jahr 1907 fand Barnum Brown Kies in enger Verbindung mit den fossilen Überresten des Entenschnabel-Hadrosauriers Claosaurus und deutete ihn als Gastrolithen. Brown war einer der ersten Paläontologen, der erkannte, dass Dinosaurier Gastrolithen in ihrem Verdauungssystem zur Zerkleinerung der Nahrung verwendeten. Diese Interpretation wurde jedoch im Laufe der Jahre von anderen Paläontologen als nicht überzeugend angesehen. 1932 fand Friedrich von Huene in den Sedimenten der späten Trias Steine in Verbindung mit den fossilen Überresten des Prosauropoden Sellosaurus und deutete sie als Gastrolithen. Im Jahr 1934 wurden im Howe Quarry, einer Fossilienfundstelle im Nordwesten Wyomings, ebenfalls Dinosaurierknochen mit den dazugehörigen Gastrolithen gefunden. 1942 erkannte William Lee Stokes das Vorhandensein von Gastrolithen in den Überresten von Sauropoden-Dinosauriern, die aus spätjurassischen Schichten geborgen wurden.
IdentifizierungBearbeiten
Geologen benötigen in der Regel mehrere Beweise, bevor sie akzeptieren, dass ein Stein von einem Dinosaurier zur Unterstützung seiner Verdauung verwendet wurde. Erstens muss der Stein anders sein als die in seiner geologischen Umgebung gefundenen Steine. Zweitens sollte er abgerundet und poliert sein, denn im Magen eines Dinosauriers wäre jeder echte Gastrolith von anderen Steinen und faserigen Materialien in einem Prozess bearbeitet worden, der der Wirkung eines Steinschleuders ähnelt. Und schließlich muss der Stein zusammen mit den Fossilien des Dinosauriers gefunden werden, der ihn verschluckt hat. Dieses letzte Kriterium macht die Identifizierung schwierig, da glatte Steine, die ohne Kontext gefunden werden, (in einigen Fällen möglicherweise fälschlicherweise) als von Wasser oder Wind poliert abgetan werden können. Christopher H. Whittle (1988,9) leistete Pionierarbeit bei der rasterelektronenmikroskopischen Analyse von Abnutzungsmustern auf Gastrolithen. Wings (2003) stellte fest, dass Gastrolithen von Straußen außerhalb des Skeletts abgelagert werden, wenn der Kadaver nur wenige Tage nach dem Tod in einer aquatischen Umgebung abgelegt wird. Er kommt zu dem Schluss, dass dies wahrscheinlich für alle Vögel (mit der möglichen Ausnahme der Moa) gilt, da ihre Knochen mit Luft gefüllt sind, was dazu führen würde, dass ein im Wasser abgelagerter Kadaver so lange schwimmt, bis er ausreichend verrottet ist, damit die Gastrolithen entweichen können.
Gastrolithen lassen sich anhand mehrerer Kriterien von in Flüssen oder am Strand abgerundeten Steinen unterscheiden: Gastrolithen sind auf den höheren Flächen stark poliert und weisen in Vertiefungen oder Spalten wenig oder gar keine Politur auf, was oft stark an die Oberfläche abgenutzter Tierzähne erinnert. Von Bächen oder Stränden abgenutzte Felsen, vor allem in einer Umgebung mit hohem Aufprall, sind auf den oberen Flächen weniger poliert und weisen oft viele kleine Vertiefungen oder Risse auf diesen oberen Flächen auf. Schließlich weisen hochpolierte Gastrolithen oft lange mikroskopische Rillen auf, die vermutlich durch den Kontakt mit Magensäure entstanden sind. Da die meisten Gastrolithen beim Tod des Tieres verstreut wurden und viele in einen Fluss oder an einen Strand gelangten, weisen einige Gastrolithen eine Mischung dieser Abnutzungsmerkmale auf. Andere wurden zweifellos von anderen Dinosauriern verschluckt, und hochglanzpolierte Gastrolithen könnten wiederholt verschluckt worden sein.
Keiner der Gastrolithen, die in einer 2001 durchgeführten Studie über Cedarosaurus-Gastrolithen untersucht wurden, wies die „seifige“ Textur auf, die gemeinhin zur Unterscheidung von Gastrolithen von anderen Klastentypen verwendet wird. Die Forscher wiesen die Verwendung einer seifigen Textur zur Unterscheidung von Gastrolithen als „unzuverlässig“ zurück. Gastrolithen sind in der Regel matt, auch wenn es verschiedene Farben gibt, darunter Schwarz, Dunkelbraun, Purpurrot und Graublau. Reflexionswerte von mehr als 50 % sind sehr diagnostisch für die Identifizierung von Gastrolithen. Klasten von Stränden und Bächen hatten in der Regel Reflexionswerte von weniger als 35 %. Weniger als zehn Prozent der Strandklasten weisen Reflexionswerte zwischen 50 und 80 % auf.
Das American Museum of Natural History Foto # 311488 zeigt ein artikuliertes Skelett eines Psittacosaurus mongoliensis, aus der Ondai-Sair-Formation, Unterkreidezeit der Mongolei, das eine Ansammlung von etwa 40 Gastrolithen im Inneren des Brustkorbs zeigt, etwa auf halber Strecke zwischen Schulter und Becken.
Geologische VerbreitungBearbeiten
JuraBearbeiten
Gastrolithen werden manchmal als Morrison-Steine bezeichnet, weil sie häufig in der Morrison-Formation (benannt nach der Stadt Morrison, westlich von Denver, Colorado), einer etwa 150 Millionen Jahre alten späten Jura-Formation, gefunden werden. Einige Gastrolithen sind aus versteinertem Holz hergestellt. Die meisten bekannten Beispiele für erhaltene Sauropoden-Gastrolithen stammen von Tieren aus dem Jura.
KreidezeitBearbeiten
Die frühkreidezeitliche Cedar Mountain Formation in Zentral-Utah ist voller hochglanzpolierter roter und schwarzer Hornsteine, die teilweise Gastrolithen darstellen können. Die Hornsteine können selbst Fossilien alter Tiere, wie z. B. Korallen, enthalten. Diese Steine scheinen nicht mit Flussablagerungen in Verbindung zu stehen und sind selten größer als faustgroß, was mit der Vorstellung übereinstimmt, dass es sich um Gastrolithen handelt.
Sauropoden-GastrolithenBearbeiten
Die meisten bekannten Fälle von erhaltenen Sauropoden-Gastrolithen stammen von Tieren aus dem Jura. Die größten bekannten Gastrolithen, die in Verbindung mit Sauropodenskeletten gefunden wurden, sind etwa 10 Zentimeter lang.
Cedarosaurus weiskopfaeEdit
Im Jahr 2001 veröffentlichten Frank Sanders, Kim Manley und Kenneth Carpenter eine Studie über 115 Gastrolithen, die in Verbindung mit einem Cedarosaurus-Exemplar entdeckt wurden. Die Steine wurden aufgrund ihrer engen räumlichen Verteilung, der teilweisen Unterstützung durch die Matrix und der Ausrichtung auf der Kante als Gastrolithen identifiziert, was darauf hindeutet, dass sie abgelagert wurden, als der Kadaver noch weiches Gewebe hatte. Ihre hohen Oberflächenreflexionswerte stimmen mit denen anderer bekannter Dinosaurier-Gastrolithen überein. Fast alle Cedarosaurus-Gastrolithen wurden innerhalb eines 0,06 m großen Raumvolumens in der Darmregion des Skeletts gefunden.
Die Gesamtmasse der Gastrolithen selbst betrug 7 Kilogramm (15 lb). Die meisten hatten ein Volumen von weniger als 10 Millilitern (0,35 imp fl oz; 0,34 US fl oz). Der kleinste Stein hatte ein Gewicht von 0,0035 Gramm und der größte von 715 Gramm, wobei die meisten Steine am unteren Ende dieses Bereichs lagen. Die Klasten waren in der Regel nahezu kugelförmig, obwohl die größten Exemplare auch die unregelmäßigsten waren. Die größten Gastrolithen trugen am meisten zur Gesamtoberfläche des Sets bei. Einige Gastrolithen waren so groß und unregelmäßig geformt, dass sie möglicherweise schwer zu schlucken waren. Die Gastrolithen bestanden größtenteils aus Hornstein, wobei auch einige Sandstein-, Schluffstein- und Quarzitklasten enthalten waren.
Da einige der unregelmäßigsten Gastrolithen auch die größten sind, ist es unwahrscheinlich, dass sie zufällig verschluckt wurden. Möglicherweise fand Cedarosaurus unregelmäßige Klasten als potenzielle Gastrolithen attraktiv oder war nicht wählerisch, was die Form angeht. Die Klasten hatten im Allgemeinen eine matte Färbung, was darauf hindeutet, dass die Farbe bei der Entscheidungsfindung des Sauropoden keine große Rolle spielte. Das große Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der größten Klasten deutet darauf hin, dass die Gastrolithen das aufgenommene Pflanzenmaterial durch Zermahlen oder Zerkleinern zerkleinert haben könnten. Die Sandsteinklasten waren tendenziell zerbrechlich, und einige zerbrachen beim Sammeln. Die Sandstein-Gastrolithen könnten nach der Ablagerung durch den Verlust von Zement aufgrund der äußeren chemischen Umgebung brüchig geworden sein. Wenn die Brocken so zerbrechlich waren, als das Tier noch lebte, rollten sie wahrscheinlich im Verdauungstrakt hin und her. Wenn sie robuster waren, könnten sie als Teil eines Kugelmühlensystems gedient haben.
MigrationEdit
Paläontologen erforschen neue Methoden zur Identifizierung von Gastrolithen, die losgelöst von tierischen Überresten gefunden wurden, weil sie wichtige Informationen liefern können. Wenn die Echtheit solcher Gastrolithen überprüft werden kann, könnte es möglich sein, gastrolithische Felsen zu ihren ursprünglichen Quellen zurückzuverfolgen. Dies könnte wichtige Informationen darüber liefern, wie die Dinosaurier gewandert sind. Da die Zahl der vermuteten Gastrolithen groß ist, könnten sie wichtige neue Erkenntnisse über das Leben und Verhalten der Dinosaurier liefern.