Wissenschaftler der University of Bristol haben entdeckt, dass ausgestorbene Meeresreptilien mit langen Hälsen durch ihre massigen Körper einen entscheidenden Vorteil in der Fortbewegung erhielten.
Diese bahnbrechende Studie widerlegt die gängige Annahme einer optimalen stromlinienförmigen Körperbauweise bei Meerestieren. Stattdessen zeigt sie: Die Körpergröße ist entscheidend für eine energieeffiziente Schwimmweise – wichtiger als die Form allein.
Das Team analysierte mesozoische Tetrapoden (viergliedrige Wirbeltiere, 252 bis 66 Millionen Jahre alt), darunter ichthyosaurier mit torpedoförmigem Delfin-ähnlichem Körper und Elasmosaurus, Plesiosaurier mit vier großen Flossen und extrem langen Hälsen zum Fangen schneller Beute.
Virtuelle 3D-Modelle offenbarten: Längere Hälse erzeugen beim Schwimmen zusätzlichen Widerstand, den jedoch ein größerer Rumpf ausgleicht.
„Wir erwarteten einen starken Einfluss der Größe, aber nicht dieses Zusammenspiel von Halslänge und Körperbau“, erklärt Leadautorin Susana Gutarra Díaz, Paläobiologin an der School of Earth Sciences der University of Bristol und dem Natural History Museum London. „Ein größerer Körper reduziert den widerstandsbezogenen Energieverbrauch pro Masseeinheit“, so Gutarra Díaz gegenüber Live Science.
Zur Untersuchung des Schwimmenergiebedarfs erstellten die Forscher 3D-Modelle aus Fossilien von Plesiosauriern, Ichthyosauriern und ausgestorbenen Meeressäugern sowie modernen Walen wie dem Großen Tümmler (Tursiops truncatus). Diese Daten speisten sie in Strömungssimulationen ein – einen virtuellen Wassertank, der Geschwindigkeit, Strömungsrichtung und Kräfte präzise berechnet.
„Große Tiere haben absolut mehr Widerstand, aber massenspezifisch weniger Kosten – vor allem durch Hautreibung, die von der Oberfläche abhängt“, erläutert Gutarra Díaz. „Bei größerer Körpergröße wächst die Masse schneller als die Oberfläche, was das Oberflächen-Masse-Verhältnis senkt.“
„Größer ist hydrodynamisch vorteilhafter – erklärt, warum Wale solche Formen tolerieren“, betont die Expertin. Wale dienen als modernes Beispiel.
Besonders fokussiert auf Elasmosaurus-Hälse (bis 6 Meter lang) testeten die Forscher Varianten mit unterschiedlichen Längen. Ergebnis: Ab einer Halslänge doppelt so lang wie der Rumpf steigt der Widerstand stark – doch massive Rümpfe kompensieren das.
„So verstehen wir evolutionäre Kompromisse bei Plesiosauriern besser“, sagt Gutarra Díaz. „Die meisten Arten hielten sich unter dieser Schwelle; Ausnahmen mit langen Hälsen hatten proportionale Riesenrümpfe.“
Die Studie erschien am 28. April in Communications Biology.