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06.07.2017

Rätsel um Beule in der Hirnkapsel gelöst

Dictodon-deutsch Dictodon-deutsch 3D Rekonstruktion des Hirnausgusses von Diictodon feliceps mit der nicht-verknöcherten Zone und mit rot/dunkelblau gefärbten rekonstruierten Blutbahnen. ©
3D Rekonstruktion des Hirnausgusses von Diictodon feliceps mit der nicht-verknöcherten Zone und mit rot/dunkelblau gefärbten rekonstruierten Blutbahnen. ©

Schon seit mehr als 100 Jahren spekulieren die Paläontologen, worum es sich bei der sogenannten „nicht-verknöcherten Zone“ im Hinterkopf unserer Vorfahren, den Therapsiden, gehandelt haben könnte. Die Vermutungen reichen von einer Vergrößerung von Teilen des Kleinhirns über funktionslose Nebenhöhlen bis hin zu einem blutgefüllten Hohlraum. Michael Laaß von der Universität Duisburg-Essen hat jetzt mit Hilfe der Neutronenmessungen Licht in das Dunkel dieser mysteriösen Hirnregion gebracht. An der Radiografie- und Tomografieanlage ANTARES des MLZ untersuchte er gemeinsam mit TUM-Wissenschaftler Dr. Burkhard Schillinger den Schädel des ca. 255 Millionen Jahre alten Therapsiden Diictodon feliceps. Weitere Vergleichsmessungen führte er am Paul Scherrer Institut in der Schweiz durch.

„Die Neutronenradiographie ist eine Methode, mit der wir das Innere des Schädels sehr gut sichtbar machen können“, sagt Michael Laaß. „Im Gegensatz zu Röntgenstrahlen, die vom Eisen in dem Gestein der Schädel oftmals stark absorbiert werden, liefern die Neutronen kontrastreiche Bilder.“

Dictodon-Massstab Dictodon-Massstab Größenvergleich zwischen Mensch und Diictodon feliceps. © Smokeybjb
Größenvergleich zwischen Mensch und Diictodon feliceps. © Smokeybjb

Auf den über 800 Radiografien, die Burkhard Schillinger aufgenommen hatte, sah Laaß an Abdrücken im Schädel des etwa 45 cm großen Landwirbeltieres sehr deutlich, dass verschiedene Blutkanäle in der nicht-verknöcherten Zone zusammenliefen. Bislang war über die Form und das Blutgefäßsystem des Therapsidengehirns nur wenig bekannt, weil Weichteile nicht erhalten sind. Es bleibt somit nur die Möglichkeit Rückschlüsse auf den Bau des Gehirns anhand der Form der umschließenden Hirnkapsel zu ziehen. Leider ist diese jedoch bei den meisten Therapsiden nur unvollständig verknöchert und deshalb nur teilweise fossil überliefert. Erschwerend kommt hinzu, dass vermutlich das Gehirn ähnlich wie bei heutigen Schildkröten die Hirnkapsel nicht vollständig ausfüllte. Möglicherweise waren die Blutgefäße auch oftmals tief in der Hirnhaut eingebettet und blieben deshalb unentdeckt. „Interessanterweise füllte aber das Gehirn Diictodons die Hirnkapsel weitestgehend aus, so dass dessen äußere Form und die Blutgefäße deutliche Abdrücke in der Hirnkapsel hinterließen. Es scheint als hätten wir hier eine Stecknadel im Heuhaufen gefunden“, so Laaß.

Diese Ergebnisse ermöglichten es, den Bau des Therapsidengehirns besser zu verstehen und einen viel vollständigeren Bauplan der Blutgefäße unserer Vorfahren zu rekonstruieren.

Originalveröffentlichung:
What did the “Unossified zone” of the non-mammalian therapsid braincase house?
M. Laaß, B. Schillinger, A. Kaestner,
Journal of Morphology (2017) DOI: 10.1002/jmor.20583

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