| ARTICLE | GALERIE |
| Dimetrodon Zeitlicher Bereich: Perm |
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| Eine künstlerische Interpretation von Dimetrodon loomisi | |
| Wissenschaftliche Klassifizierung | |
| Domäne: | Eukaryote |
| Königreich: | Animalia |
| Phylum: | Chordata |
| Klasse: | Synapsidia |
| Ordnung: | Pelycosauria |
| Familie: | †Sphenacodontidae |
| Unterfamilie: | †Sphenacodontinae |
| Genus: | †Dimetrodon Cope, 1878 |
| Spezies: | Spezies |
| Art | |
| †Dimetrodon limbatus (Cope, 1877) (ursprünglich Clepsydrops limbatus) |
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| Verwandte Arten | |
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| Synonyme | |
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Dimetrodon („zwei Maß an Zähnen“) war eines der größten Landtiere und der Spitzenprädator seiner Zeit. Seine Nahrung könnte aus Süßwasserhaien, Amphibien, Reptilien und anderen Amnioten bestanden haben. Die Amphibie Eryops und der Süßwasserhai Xenacanthus waren seine Beute. Am Oberarmknochen von Eryops und am Schädel von Xenacanthus wurden Zahnabdrücke gefunden, die der Form der Dimetrodon-Zähne entsprechen. Wahrscheinlich jagte er auf der Grundlage seines Seh- und Geruchssinns. Die verschiedenen Arten hatten eine Länge von 2-5 Metern und ein Gewicht von 14 bis 300 Kilogramm. Die Struktur der Knochen deutet darauf hin, dass er kaltblütig war und einen geringen Stoffwechsel hatte. Es gibt nur wenige Kanäle in den Knochen, was auf eine eingeschränkte Zirkulation hinweist. Für einen guten Stoffwechsel benötigte es externe Wärme.
Das Wachstumsmuster von Dimetrodon ist unklar. Analysen, die auf der Länge und Verknöcherung des Oberschenkels, der Elle und des Oberarmknochens basieren, zeigen eine schlechte Korrelation zwischen der Größe und dem relativen Alter der Individuen. Es gab einen Unterschied im Lebensraum zwischen Jungtieren und Erwachsenen bei Dimetrodon. Jüngere Individuen lebten hauptsächlich in Lebensräumen mit vielen Unterständen, wie Sümpfen und schilfgesäumten Ufern. Die erwachsenen Tiere bevorzugten die offenen Bereiche von Überschwemmungsgebieten. Dies zeigen Fossilien aus der Wichita-Gruppe in Texas. Die Länge des Oberarms und des Oberschenkels, das Hauptmaß zur Unterscheidung zwischen jungen und erwachsenen Exemplaren, wurde untersucht und es wurde festgestellt, in welcher Art von Sediment die Fossilien vorkamen. Ein ähnlicher Unterschied in der Verteilung zwischen jungen und erwachsenen Exemplaren wurde auch für Ophiacodon und Eryops gefunden und ist auch von modernen Krokodilen und Wasserschildkröten bekannt. Dimetrodon könnte „Schuppen“ auf dem Bauch gehabt haben, wie die einer Ratte am Schwanz.
D. gigashomogenes Größe
Schädel
Der Kopf von Dimetrodon limbatus, Zeichnung basierend auf dem Schädel aus dem Buch Review of the Pelycosauria (von Cope).
Dimetrodon hat zwei Arten von Zähnen, Scherzähne und scharfe Eckzähne. Sein Name bedeutet tatsächlich „zwei Maße von Zähnen“. Dimetrodon war eines der ersten Tiere mit differenzierten Zähnen und die Zähne waren geeignet, um Tiere zu töten und sie dann zu zerreißen. Dimetrodon hat einen großen Schädel mit einer temporalen Fenestra hinter jeder Augenhöhle auf der Seitenfläche, ein charakteristisches Merkmal des Synapsidenschädels. Dies ermöglichte neue Ansatzstellen für die Kiefermuskulatur, die schneller laufen und den Kauvorgang erzeugen konnte. Anhand der Osteologie der Schläfenregion, des hinteren Teils des Gaumens und des Unterkiefers wurde festgestellt, dass sich die kräftigen Kiefermuskeln von Dimetrodon differenziert haben. Zwei Gruppen von Muskeln wurden rekonstruiert: die Adduktoren und die Pterygoide. Die Adduktoren verliefen von der Schläfe zur Innenseite des Unterkiefers und sorgten für das Schließen des Kiefers. Die Pterygoide verliefen von den Keilbeinfortsätzen und dem Keilbein zum Gelenk, einem der Knochen im Unterkiefer, und bewirkten eine Rückwärtsbewegung des Unterkiefers. Die Entwicklung des Processus coronoideus bei Dimetrodon im Vergleich zu anderen Vierbeinern führte zu einer Vergrößerung der Länge des Moments der äußeren Muskulatur und damit zu einer größeren Bisskraft. Der Aufbau des Innenohrs und des vestibulären Systems von Dimetrodon wurde von Case beschrieben, er zog jedoch keine Rückschlüsse auf die mögliche Funktion dieser Organe. In einer Studie über die Biomechanik der Zähne des Dinosauriers Albertosaurus aus dem Jahr 2001 stellte William L. Abler fest, dass untersuchte Dimetrodon-Zähne so feine Zacken besaßen, dass sie einem Riss im Zahn ähnelten. Obwohl Albertosaurus ähnliche Zacken hatte, enthielt die Basis jeder Zahnung einen runden Hohlraum, der dazu diente, die Kraft über eine größere Fläche zu verteilen. Diese Hohlräume, die als Ampulle bezeichnet werden, würden die Fähigkeit des durch die Zahnung gebildeten „Risses“ behindern, sich durch den Zahn auszubreiten. Es wurde festgestellt, dass Dimetrodon keine Anpassungen zur Verhinderung der „Riss“-Ausbreitung hat.
Beine
Ein Dimetrodon läuft.
Die kräftigen Beine des Dimetrodon waren neben dem Körper abgespreizt. Nach der Konstruktion der Beine zu urteilen, war es ein relativ schnelles und leichtfüßiges Tier, besonders im Vergleich zu seinen massiv gebauten pflanzenfressenden Verwandten. Die Form der Hüftknochen, der Hinterbeine und die Gelenke zwischen den Wirbeln sind gut zu erkennen.
Segel
Das auffälligste Merkmal von Dimetrodon sind die ein Meter langen Ausstülpungen an der Rückseite der Wirbelsäule, die Dornfortsätze, die auch als Stacheln bezeichnet werden. Dieses Merkmal findet sich auch bei dem Dinosaurier Spinosaurus, da diese Stacheln eine breite Basis haben und dann lang und schlank mit einer spitzen Spitze sind. Es wird angenommen, dass die Stacheln durch eine feste Haut verbunden waren und so ein Segel auf dem Rücken bildeten. Viele Vorschläge wurden über die Funktion des Segels gemacht; als Tarnung zwischen Schilf, während er auf Beute wartete, zur sexuellen Zurschaustellung oder buchstäblich als Segel beim Schwimmen. Romer und Price schlugen zunächst vor, dass es einer mechanischen Funktion diente und das Rückgrat stärkte, oder zur Zurschaustellung, aber Romer erkannte später, dass das Segel sich mit Merkmalen entwickelt hatte, die stark auf einen frühen Versuch der Temperaturregulierung hindeuten. Die Tatsache, dass diese Stacheln sowohl bei Dimetrodon als auch bei Edaphosaurus, zwei Tieren aus ähnlichen geologischen Perioden, vorhanden sind, würde darauf hindeuten, dass die Stacheln einen bedeutenden Wert für das Überleben als Folge von Umweltfaktoren hatten. In einer Studie über die Beziehung zwischen Körpertemperatur und Blutdruck analysierte Rodbard die Evolution der Thermoregulation, die er für eine mögliche Funktion der Stacheln von Dimetrodon und Edaphosaurus hielt. Die Stacheln von Dimetrodon haben an der Basis Rillen, die vermutlich von Blutgefäßen aufgenommen wurden und so einen guten Blutfluss durch die Haut des Segels gewährleisteten.
Die Theorie besagt, dass Dimetrodon am frühen Morgen aktiv war, wenn die Sonne aufging. Das Segel war auf die Sonne gerichtet und absorbierte Wärme, was eine schnelle Erwärmung ermöglichte. Dadurch konnte Dimetrodon zu einer Zeit jagen, zu der andere Tiere noch nicht ausreichend aufgewärmt waren und langsam waren. Das Segel vergrößerte die Körperoberfläche um 50%. Nach Berechnungen von Bramwell Fellgett brauchte ein 200 kg schwerer Dimetrodon etwa anderthalb Stunden, um seine Körpertemperatur von 26 auf 32 °C zu erhöhen. Eine Studie von Haack kam zu dem Schluss, dass die Erwärmung langsamer vor sich ging als bisher angenommen und dass der Prozess wahrscheinlich vier Stunden dauerte. Um seinen Körper in der heißen Mittagssonne abzukühlen, drehte Dimetrodon daher sein Segel von der Sonne weg, wodurch die Wärme abfließen konnte. Die schnelle Erwärmung mit Hilfe des Segels verschafft Dimetrodon einen Vorteil gegenüber größeren Tieren, die über 55 kg wogen. Kleinere Tiere hatten ein höheres Verhältnis von Körperoberfläche zu Körpermasse, was sie heißer machte als Dimetrodon. Die Beute von Dimetrodon wären demnach vor allem große Tiere wie Diadectes, Eryops und Ophiacodon gewesen. Neuere Forschungen unterstützen Haacks Ergebnisse und lassen einige Wissenschaftler zu dem Schluss kommen, dass das Segel eine ineffiziente Methode zur Regulierung der Körpertemperatur war und es wahrscheinlicher macht, dass das Segel zur sexuellen Zurschaustellung verwendet wurde. Das sich verändernde Klima während der Permzeit, als die Temperatur anstieg, ist ein möglicher Grund für das Aussterben von Dimetrodon, da das Segel keinen Vorteil gegenüber anderen Tieren bedeutete und aufgrund seiner Zerbrechlichkeit eher ein Nachteil war.
Spezies
Die Gattung Dimetrodon umfasst derzeit mehrere mehr oder weniger anerkannte Arten:
- D. platensis (Olson, 1962)
- D. booneorum (Romer, 1937)
- D. dollovianus (Cope, 1888)
- D. fritillus (Cope, 1878)
- D. gigas (Cope, 1878)
- D. grandis (Case, 1907)
- D. incisivus (Cope, 1878)
- D. kempae (Romer, 1937)
- D. limbatus (Cope, 1877)
- D. loomisi (Romer, 1937)
- D. macrospondylus (Cope, 1884)
- D. milleri (Romer, 1937)
- D. natalis (Cope, 1877)
- D. occidentalis (Berman, 1977)
- D. platycentrus (Case, 1907)
- D. rectiformis (Cope, 1878)
- D. semiradicatus (Cope, 1881)
- D. teutonis (Berman et al, 2001)
Viele Arten wurden von Edward Drinker Cope während seiner Expeditionen im Jahr 1880 beschrieben. Romer Alfred Sherman beschrieb einige Arten in den 1930er und 1940er Jahren. Die meisten Typusexemplare aus der Sammlung, auf die Cope seine Beschreibungen stützte, wurden nicht aus der Matrix freigegeben. Neubewertungen nach seinem Tod führten zu unterschiedlichen Aussagen über diese Exemplare, auch über den Bau des Schädels. Der Status einiger der von Cope beschriebenen Arten ist fraglich, nämlich D. fritillus, D. gigas, D. incisivus, D. rectiformis und D. semiradicatus. Es gibt eine breite Unterteilung in Arten mit langem Schädel aus dem frühen Perm und Arten mit kurzem Kopf aus den späteren Teilen des Perms.
Galerie
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Verwandtschaft mit modernen Säugetieren
Synapsiden Evolution.
Als Synapside war Dimetrodon weit entfernt mit den modernen Säugetieren verwandt. Synapsiden waren die ersten Tetrapoden, die differenzierte oder heterodonte Zähne entwickelt haben. Während Reptilien ihre Nahrung kaum kauen, sondern im Wesentlichen hinunterschlucken, entwickelten Synapsiden wie Dimetrodon Zähne, um das Fleisch in kleinere Stücke zu zerschneiden und so leichter verdauen zu können. Aus diesen „Zwei-Maße-Zähnen“ entstanden schließlich die verschiedenen Arten von Zähnen, die bei modernen Säugetieren zu finden sind.
Paläoökologie
Fossilien sind aus den Vereinigten Staaten (Texas, Oklahoma, New Mexico, Arizona, Utah und Ohio) und Deutschland bekannt, also aus Gebieten, die in den ersten Teilen des Perm Teil des Superkontinents Euramerika waren. Die meisten Fossilfunde gehören zu Tiefland-Ökosystemen, die während des Perms ausgedehnte Feuchtgebiete gewesen sein müssen. Insbesondere die Red Beds von Texas sind ein Gebiet mit einer großen Vielfalt an Fossilien von Dimetrodon-Arten und anderen Arten aus dem frühen Perm. Die Fossilien stammen aus der Zeit vor 290 bis 270 Millionen Jahren, was bedeutet, dass er vom Cisural bis zum Guadalupium lebte. Dimetrodon entwickelte sich wahrscheinlich aus einem Sphenacodon-ähnlichen Vorfahren. Das Klima des späten Karbons (Pennsylvanaen) und frühen Perms (Asse Lien, Sakmarien, Arti Skiing) führte zu warmen, feuchten Ökosystemen in subtropischen und tropischen Zonen, bestehend aus ausgedehnten Feuchtgebieten. Außerdem gab es große Eisschilde auf der Südhalbkugel, die sich bis etwa 30° Süd erstreckten. Die Fauna konzentrierte sich in dieser Zeit also in tropischen und subtropischen Zonen. Es dominierten aquatische und semi-aquatische Tetrapoden, während Landraubtiere wie Dimetrodon weitgehend wasserlebend waren. Das frühe Perm hatte ein trockeneres und heißeres Klima, in dem sich Wüsten zu entwickeln begannen. Dies führte zu einer Klimaveränderung, die ein großes Aussterben der Tetrapoden verursachte und damit den Weg für die Entwicklung der Therapsiden frei machte. Dimetrodon wurde als Spitzenprädator durch Fleischfresser wie Biarmosuchia und Dinocephalia ersetzt.
In der Populärkultur
- Dimetrodon erschien in BBC’s Walking with Monsters als Spitzenprädator, obwohl er in einer trockenen Umgebung gezeigt wurde, während er in Wirklichkeit in einer üppigeren und tropischen Umgebung lebte. Ein weibliches Muttertier wird als Hauptfigur im zweiten Segment der zweiten Episode gezeigt, während es seine Eier beschützt.
- Dimetrodon erscheint in Jurassic World: The Game.
- Dimetrodon selbst taucht in den Filmen nicht auf, obwohl eine Statue von Dimetrodon in Benjamin Lockwoods Museum im Lockwood Manor in Jurassic World zu sehen ist: Fallen Kingdom.
- Dimetrodon erschien auch im Zoo Tycoon 2 Erweiterungspack Zoo Tycoon 2: Extinct Animals
- Ein Dimetrodon hatte einen Cameo-Auftritt in Don Bluths The Land Before Time (1988). Es basierte auf seinem veralteten echsenartigen Aussehen und trug auch eine gegabelte Zunge, die es immer wieder herausstreckte.
- Dimetrodon erscheint in ARK: Survival Evolved, wo es eine von vielen Kreaturen ist, die der Spieler zähmen kann.
- Der Dimetrodon hatte einen sehr kurzen Cameo-Auftritt in der Sitcom Dinosaurs.
- Der Dimetrodon erscheint in Toy Story That Time Forgot.
- †Dimetrodon sincillis hatte einen Cameo-Auftritt in den Poo-inators.
- Ein cyanfarbener Hilfszord, der auf dem Dimetrodon basiert, erschien in Power Rangers: Dino Thunder.
- Reise zum Mittelpunkt der Erde 1959 gespielt von Rhinoceros Iguanas.
- Dimetrodon erscheint im Spiel Jurassic World Alive.
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