Eine Geschichte der Paläontologie zwischen Naturphilosophie, Knochenjagd und Hightech-Wissenschaft
Zusammenfassung
Die Paläontologie gehört zu jenen Wissenschaften, deren Gegenstand seit Jahrtausenden bekannt ist, lange bevor eine eigenständige Disziplin zu seiner Erforschung existierte. Fossile Muscheln in Gebirgen, versteinerte Knochen unbekannter Tiere, Abdrücke von Pflanzen oder rätselhafte Spuren wurden bereits in der Antike beobachtet, gesammelt und interpretiert. Doch erst zwischen dem 17. und frühen 19. Jahrhundert setzte sich allmählich die Erkenntnis durch, dass Fossilien Überreste vergangener Organismen und Sedimentgesteine historische Archive einer ungeheuer langen Erdgeschichte sind. Nicolaus Steno entwickelte grundlegende Prinzipien der Stratigraphie, Robert Hooke diskutierte die Möglichkeit ausgestorbener Arten, Georges Cuvier erhob das Aussterben schließlich zur wissenschaftlich belegten Tatsache, während William Smith Fossilien als Mittel zur zeitlichen Korrelation von Gesteinsschichten nutzte.
Im frühen 19. Jahrhundert erschlossen Mary Anning, William Buckland, Gideon Mantell und Richard Owen eine bis dahin kaum vorstellbare Welt ausgestorbener Reptilien. Mit Charles Darwin erhielt der Fossilbericht einen evolutionstheoretischen Rahmen. Gleichzeitig entstanden geologische Gesellschaften, Universitätsinstitute und naturkundliche Museen, die Fossilien sammelten, ordneten und öffentlich präsentierten. Im späten 19. Jahrhundert verlagerte sich ein Schwerpunkt der Wirbeltierpaläontologie in die Vereinigten Staaten. Die berüchtigten „Bone Wars“ zwischen Edward Drinker Cope und Othniel Charles Marsh verbinden wissenschaftliche Produktivität mit persönlicher Feindschaft, ökonomischem Wettbewerb und medialer Inszenierung. Um 1900 ging dieser persönliche Konkurrenzkampf in einen institutionellen Wettlauf großer Museen über.
Im 20. Jahrhundert wandelte sich die Paläontologie von einer wesentlich beschreibenden Fossilienkunde zu einer biologisch, evolutionär und ökologisch orientierten Paläobiologie. Forscher wie Franz Nopcsa, Othenio Abel, Tilly Edinger, George Gaylord Simpson, John Ostrom, Stephen Jay Gould, Niles Eldredge, David Raup und Jack Sepkoski erweiterten das Fach um Fragen nach Verhalten, Wachstum, Gehirnevolution, Evolutionsgeschwindigkeit und Massenaussterben. Heute verbindet die Paläontologie Feldarbeit mit Computertomographie, Synchrotronstrahlung, Isotopengeochemie, biomechanischer Modellierung, statistischer Makroevolution, großen Fossildatenbanken und Paläoproteomik. Zugleich stehen naturkundliche Sammlungen zunehmend vor der Aufgabe, ihre eigene koloniale und institutionelle Geschichte kritisch aufzuarbeiten.
Die Geschichte der Paläontologie ist daher nicht nur die Geschichte der Entdeckung verlorener Welten. Sie ist zugleich eine Geschichte davon, wie sich Vorstellungen von Zeit, Leben, Evolution und Wissenschaft selbst verändert haben.
Fossilien, bevor es eine Paläontologie gab
Die Paläontologie besitzt keinen einzelnen Gründervater und kein eindeutiges Geburtsdatum. Ihr Gegenstand war Menschen lange vertraut, bevor ein begrifflicher und methodischer Rahmen existierte, in dem Fossilien als Zeugnisse einer vergangenen Biosphäre verstanden werden konnten. Noch das lateinische fossilis bezeichnete zunächst ganz allgemein etwas Ausgegrabenes. Kristalle, Mineralien, ungewöhnliche Konkretionen und die Überreste einstiger Organismen konnten gleichermaßen darunter fallen.
Fossilien begegneten den Menschen dabei keineswegs nur als wissenschaftliche Rätsel. Ammoniten wurden zu magischen „Schlangensteinen“, Seeigel zu Schutzamuletten, große fossile Knochen konnten als Überreste von Drachen, Riesen oder anderen Geschöpfen mythologischer Vergangenheit interpretiert werden. Solche Vorstellungen waren nicht einfach Ausdruck mangelnder Beobachtungsgabe. Ein riesiger fossiler Knochen ließ sich schließlich nur vor dem Hintergrund jener Tiere deuten, deren Existenz man überhaupt für möglich hielt. Wer weder von ausgestorbenen Mammuten noch Dinosauriern wissen konnte, musste auf andere Erklärungsmuster zurückgreifen.
Bemerkenswert moderne Ansätze finden sich bereits in der Antike. Xenophanes von Kolophon beobachtete im 6. und 5. Jahrhundert v. Chr. Muscheln und andere marine Spuren weit entfernt vom Meer. Daraus schloss er, dass Landschaften, die heute Festland waren, früher vom Meer bedeckt gewesen sein mussten. Herodot erkannte in fossilen Muscheln Hinweise darauf, dass Teile Ägyptens einst Meeresboden gewesen waren. Strabon diskutierte ebenfalls Veränderungen der Küstenlinien.
Derartige Beobachtungen enthielten bereits eine fundamentale Idee: Die Erdoberfläche besitzt eine Geschichte. Land und Meer sind keine unveränderlichen Kategorien, sondern können ihre Verteilung verändern.
Ähnliche Einsichten entstanden unabhängig außerhalb Europas. Der chinesische Universalgelehrte Shen Kuo beschrieb im 11. Jahrhundert fossile Muscheln weit im Landesinneren und versteinerte Pflanzenreste in Gebieten, deren damalige klimatische Bedingungen mit der entsprechenden Vegetation nicht mehr vereinbar waren. Daraus entwickelte er Vorstellungen langfristiger Landschafts- und Klimaveränderungen. Solche Beispiele mahnen dazu, die Geschichte der Paläontologie nicht ausschließlich als europäische Erfolgsgeschichte zu erzählen.
Einer der erstaunlichsten Vorläufer moderner paläontologischer Argumentation war Leonardo da Vinci. Bei seinen geologischen Beobachtungen in Norditalien beschäftigte er sich um 1500 intensiv mit fossilen Muscheln und Spurenorganismen. Leonardo erkannte ihren organischen Ursprung und stellte die damals verbreitete Vorstellung infrage, eine einmalige Sintflut könne ihre Lage in mächtigen Gesteinsschichten erklären. Besonders scharfsinnig waren seine Überlegungen zu fossilen Grabgängen und Bohrspuren. Solche Strukturen mussten entstanden sein, als das Sediment noch weich und die betreffenden Tiere lebendig gewesen waren. In moderner Terminologie dachte Leonardo damit bereits sedimentologisch und ichnologisch.
Doch seine Beobachtungen blieben in Manuskripten verborgen und konnten keine Schule begründen. Die wissenschaftliche Revolution der Fossilien musste daher im 17. Jahrhundert noch einmal neu beginnen.
Nicolaus Steno und die Lesbarkeit der Gesteine
Eine entscheidende Gestalt dieses Neubeginns war Nicolaus Steno, geboren 1638 als Niels Stensen in Kopenhagen. Steno war ursprünglich Anatom und machte sich durch Untersuchungen menschlicher und tierischer Organe einen Namen. Gerade dieser anatomische Hintergrund führte ihn zu einer Entdeckung, die weit über die Anatomie hinausweisen sollte.
Seit Jahrhunderten wurden sogenannte Glossopetrae, „Zungensteine“, gesammelt. Ihre dreieckige Form erinnerte auffällig an Zähne. Manche hielten sie dennoch für besondere mineralische Gebilde. Steno konnte durch den Vergleich mit dem Gebiss eines großen Hais zeigen, dass diese vermeintlichen Steine tatsächlich fossilisierte Haifischzähne waren.
Das Problem war damit allerdings erst halb gelöst. Wie konnte ein ursprünglich organischer Gegenstand zu Stein werden und anschließend mitten in massivem Gestein liegen? Steno erkannte, dass sowohl das Fossil als auch das umgebende Gestein eine Entstehungsgeschichte besitzen mussten.
1669 veröffentlichte er seine berühmte Schrift De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus. Darin formulierte er Prinzipien, die zu den Grundlagen der modernen Stratigraphie gehören. Sedimente werden ursprünglich annähernd horizontal abgelagert; sie können sich über größere Räume erstrecken, und in einer ungestörten Schichtenfolge liegen ältere Schichten unter jüngeren. Das heute als Prinzip der Superposition bekannte Konzept erscheint uns beinahe trivial. Wissenschaftshistorisch war es revolutionär. Eine Gesteinswand wurde dadurch zu einem zeitlich geordneten Dokument. Der Raum verwandelte sich in Zeit.
Mit Steno begann jene besondere Art des historischen Lesens, die bis heute die Geowissenschaften prägt. Ein Geologe betrachtet eine Schichtenfolge nicht einfach als Ansammlung verschiedener Steine, sondern als chronologische Abfolge von Ereignissen. Sedimentationen, Erosionen, Meeresvorstöße, vulkanische Ausbrüche und biologische Veränderungen lassen sich wie Kapitel einer Geschichte entschlüsseln.
Robert Hooke und der Skandal des Aussterbens
Fast gleichzeitig beschäftigte sich in England Robert Hooke mit Fossilien. Hooke, dessen 1665 erschienene Micrographia zu den berühmtesten naturwissenschaftlichen Büchern des 17. Jahrhunderts gehört, betrachtete fossile Strukturen unter dem Mikroskop und verglich sie mit lebenden Organismen.
Er war davon überzeugt, dass viele Fossilien tatsächlich Überreste früherer Lebewesen waren. Noch bedeutsamer war jedoch ein Problem, das sich aus diesem Vergleich ergab. Einige fossile Formen schienen überhaupt keine lebenden Entsprechungen zu besitzen. Damit trat die Idee des Aussterbens auf den Plan.
Für moderne Menschen erscheint es selbstverständlich, dass Arten verschwinden können. Im 17. und noch im 18. Jahrhundert war dies keineswegs der Fall. In theologischen und naturphilosophischen Vorstellungen einer vollkommenen Schöpfung war die dauerhafte Vernichtung einer von Gott geschaffenen Art ein erhebliches Problem. Vielleicht, so konnte man argumentieren, lebten die vermeintlich ausgestorbenen Tiere lediglich in bislang unerforschten Regionen der Erde.
Diese Hoffnung besaß damals durchaus Plausibilität. Die europäischen Kenntnisse Afrikas, Asiens und Amerikas waren lückenhaft, und immer wieder wurden bislang unbekannte große Tierarten beschrieben. Warum sollte irgendwo im Inneren eines unbekannten Kontinents nicht auch ein Tier leben, dessen Knochen man fossil gefunden hatte?
Das Aussterben musste deshalb nicht nur vermutet, sondern empirisch bewiesen werden. Diese Aufgabe blieb dem späten 18. Jahrhundert vorbehalten.
Das 18. Jahrhundert: Zwischen Sintflut und Tiefenzeit
Die Jahrzehnte zwischen Steno und Cuvier werden in populären Darstellungen der Paläontologie häufig übersprungen. Tatsächlich waren sie eine intellektuell hochproduktive Übergangsphase.
Der Schweizer Naturforscher Johann Jakob Scheuchzer deutete zahlreiche Fossilien zunächst im Rahmen der biblischen Sintflut. Berühmt wurde sein 1726 beschriebener Homo diluvii testis, der vermeintliche „Mensch, Zeuge der Sintflut“. Was Scheuchzer für das Skelett eines in der Flut umgekommenen Menschen hielt, erkannte Georges Cuvier Jahrzehnte später als fossilen Riesensalamander.
Die Episode wird gelegentlich als Beispiel wissenschaftlicher Naivität erzählt. Interessanter ist jedoch, dass Scheuchzer das Fossil durchaus als tatsächlichen Überrest eines vergangenen Lebewesens verstand. Der Streit hatte sich damit bereits verschoben. Nicht mehr die organische Natur vieler Fossilien stand allein zur Debatte, sondern ihre historische Interpretation.
Auch Gottfried Wilhelm Leibniz beschäftigte sich mit Fossilien und Erdgeschichte. In seiner posthum veröffentlichten Protogaea entwickelte er Vorstellungen von einer sich langfristig wandelnden Erde. Georges-Louis Leclerc de Buffon wiederum wagte im 18. Jahrhundert physikalische Überlegungen über das Alter der Erde und kam dabei auf Zeiträume, die weit über traditionelle chronologische Vorstellungen hinausgingen. Die Vorstellung einer „tiefen Zeit“ begann sich abzuzeichnen.
James Hutton formulierte Ende des Jahrhunderts ein Erdmodell, in dem Erosion, Sedimentation, Hebung und erneute Erosion in gewaltigen Zyklen abliefen. Berühmt wurde die später von seinem Freund John Playfair popularisierte Aussage, in dieser geologischen Betrachtung sei „kein Anzeichen eines Anfangs und keine Aussicht auf ein Ende“ zu erkennen.
Damit war eine wesentliche Voraussetzung der späteren Evolutionstheorie geschaffen: Zeit. Biologische Evolution benötigt Generationen; geologische Evolution benötigt Jahrmillionen. Ohne die Entdeckung der Tiefenzeit wäre Darwin kaum denkbar gewesen.
Georges Cuvier und die Entdeckung einer verschwundenen Welt
Der entscheidende Durchbruch zur Wirbeltierpaläontologie erfolgte um 1800 in Paris. Georges Cuvier verband zoologische Systematik, vergleichende Anatomie und Fossilienforschung zu einer neuen Wissenschaft.
Cuvier ging davon aus, dass die verschiedenen Organe eines Tieres funktional miteinander zusammenhängen. Ein Raubtier benötigt nicht nur bestimmte Zähne, sondern einen dazu passenden Kiefer, eine entsprechende Muskulatur, Verdauung und Fortbewegungsweise. Aus Fragmenten eines Skeletts glaubte er daher Rückschlüsse auf den Gesamtorganismus ziehen zu können.
In populären Darstellungen wurde daraus später fast die Legende, Cuvier könne aus einem einzelnen Knochen ein vollständiges Tier rekonstruieren. Seine wirkliche Methode war vorsichtiger, aber nicht weniger bedeutsam: systematischer anatomischer Vergleich.
Besondere Bedeutung erhielten Mammute und Mastodonten. Waren ihre Knochen lediglich diejenigen ungewöhnlich großer Elefanten? Cuvier konnte zeigen, dass ihre anatomischen Merkmale von denjenigen lebender afrikanischer und asiatischer Elefanten abwichen. Es handelte sich um eigene Arten.
Wo aber lebten sie? Die zunehmende geographische Erforschung der Erde machte die Antwort immer zwingender: nirgends. Das Aussterben wurde zur wissenschaftlichen Tatsache.
Cuvier untersuchte außerdem die fossilen Säugetiere des Pariser Beckens, darunter das riesige südamerikanische Megatherium, fossile Huftiere und zahlreiche Formen, die keinerlei lebende Entsprechungen besaßen. Damit öffnete sich eine vergangene Natur, die nicht einfach eine frühere Ausgabe der gegenwärtigen Welt war.
Cuvier akzeptierte jedoch keine evolutionäre Transformation der Arten. Sein Bild der Erdgeschichte war durch Faunenwechsel geprägt. Katastrophale Ereignisse konnten Organismengruppen vernichten; anschließend erschienen andere Faunen. Der später so bezeichnete Katastrophismus war dabei weniger eine naive Sintfluttheorie als eine empirische Interpretation beobachteter Diskontinuitäten im Fossilbericht.
Paris wurde durch Cuvier und das Muséum national d’Histoire naturelle zu einem der wichtigsten Geburtsorte der Paläontologie. Diese institutionelle Kontinuität reicht bis in die Gegenwart. Die dortigen paläontologischen Sammlungen umfassen heute zwischen fünf und sechs Millionen Exemplare und Mikrofossilpräparate.
Das Museum verkörpert damit eine der grundlegenden Konstanten der Paläontologie: Die Disziplin braucht materielle Archive. Ein Fossil bleibt auch zweihundert Jahre nach seiner Entdeckung ein wissenschaftlicher Datensatz, der mit neuen Methoden erneut untersucht werden kann.
Lamarck, Brongniart und eine Alternative zu Cuvier
Cuvier dominierte die französische Naturgeschichte, war jedoch keineswegs der einzige einflussreiche Denker seiner Zeit. Sein Kollege Jean-Baptiste Lamarck akzeptierte im Gegensatz zu ihm eine Veränderlichkeit der Arten. Lamarcks evolutionäre Vorstellungen unterschieden sich erheblich vom späteren Darwinismus, doch er gehörte zu den ersten Naturforschern, die die Vielfalt der Lebewesen systematisch als historisches Ergebnis eines Transformationsprozesses verstanden.
Eine weitere zentrale Gestalt war Alexandre Brongniart, der gemeinsam mit Cuvier die Geologie des Pariser Beckens untersuchte. Die Kombination verschiedener Sedimentschichten mit charakteristischen Fossilien machte deutlich, dass Abfolgen von Organismen zur Gliederung der Erdgeschichte verwendet werden konnten. Diese Erkenntnis entstand beinahe gleichzeitig und in noch systematischerer Form auf der anderen Seite des Ärmelkanals.
William Smith: Fossilien werden zu Zeitmessern
William Smith war weder Professor noch Mitglied einer aristokratischen Wissenschaftselite. Er arbeitete als Landvermesser, Bergbau- und Kanalingenieur und lernte die Schichten Englands durch praktische Tätigkeit kennen.
Beim Bau des Somerset Coal Canal bemerkte Smith in den 1790er Jahren, dass bestimmte Gesteinsschichten regelmäßig bestimmte Fossilien enthielten. Dieselben Fossilgemeinschaften erschienen an verschiedenen Orten in derselben stratigraphischen Reihenfolge.
Daraus entstand das Prinzip der Faunensukzession. Bestimmte Fossilien charakterisieren bestimmte Abschnitte der geologischen Zeit. Smith verwandelte Fossilien damit von Sammlungsobjekten in geologische Instrumente.
1815 veröffentlichte er seine monumentale geologische Karte A Delineation of the Strata of England and Wales with Part of Scotland. Die Geological Society of London bezeichnet sie als die erste geologische Karte eines ganzen Landes, bei der Gesteinseinheiten systematisch stratigraphisch geordnet wurden. Grundlage war gerade Smiths Erkenntnis, dass charakteristische Fossilien eine Korrelation räumlich getrennter Schichten ermöglichten.
Die wissenschaftliche Bedeutung dieser Leistung kann kaum überschätzt werden. Fossilien wurden zu Uhren – nicht im Sinne absoluter Jahreszahlen, die erst mit radiometrischen Verfahren im 20. Jahrhundert möglich wurden, sondern als Marker relativer Zeit.
Aus Smiths Beobachtungen entwickelte sich die Biostratigraphie. Gerade Organismen, die in populären Darstellungen kaum vorkommen, wurden dabei besonders wertvoll: Ammoniten, Graptolithen, Conodonten, Foraminiferen oder andere kurzlebige und weit verbreitete Gruppen.
Die öffentliche Wahrnehmung der Paläontologie wurde später von Dinosauriern beherrscht. Wissenschaftlich waren winzige Mikrofossilien jedoch häufig wesentlich nützlicher als das spektakulärste Dinosaurierskelett.
Smiths Biographie zeigt zugleich, wie prekär wissenschaftliche Existenz außerhalb akademischer Institutionen sein konnte. Finanzielle Schwierigkeiten führten schließlich sogar dazu, dass er seine Fossiliensammlung verkaufen musste. Heute gehören Teile davon zu den historischen Beständen des Natural History Museum.
Die Geburt der Geologie als Institution
Die neue Wissenschaft benötigte Orte des Austauschs. 1807 wurde in London die Geological Society gegründet, die heute als älteste geologische Fachgesellschaft der Welt gilt.
Diese Gesellschaften waren mehr als bloße Vereinigungen Gleichgesinnter. Sie schufen Regeln wissenschaftlicher Kommunikation, veröffentlichten Zeitschriften, diskutierten Funde und entschieden indirekt darüber, welche Beobachtungen als gesichertes Wissen gelten konnten.
Paläontologie entstand deshalb nicht lediglich durch bessere Fossilien. Sie entstand durch Institutionen. Museen sammelten Originale. Gesellschaften organisierten Kommunikation. Universitäten bildeten Fachleute aus. Geologische Landesaufnahmen verbanden Forschung mit Bergbau, Infrastruktur und staatlicher Verwaltung. Im Laufe des 19. Jahrhunderts wurde aus der Tätigkeit einzelner Naturforscher ein Beruf.
Mary Anning und die Welt der jurassischen Meere
Eine der berühmtesten Gestalten der frühen Paläontologie stand allerdings gerade außerhalb dieser akademischen Institutionen. Mary Anning wurde 1799 in Lyme Regis an der südenglischen Küste geboren. Ihre Familie war arm, gehörte einer religiösen Dissenter-Gemeinschaft an und verdiente einen Teil ihres Lebensunterhalts mit dem Verkauf von Fossilien an Besucher. Die Klippen um Lyme Regis gehören heute zur berühmten Jurassic Coast. Winterstürme und Hangrutsche legen dort immer wieder fossilführende Schichten des Unterjura frei. Das Sammeln war zugleich wissenschaftlich ergiebig und lebensgefährlich.
1811 entdeckte Annings Bruder Joseph den Schädel eines großen fossilen Meeresreptils. Mary legte in den folgenden Monaten den größten Teil des Skeletts frei. Das Exemplar wurde später als Ichthyosaurier erkannt. Das Natural History Museum bewahrt noch heute bedeutende von Anning gesammelte Stücke; ihr weitgehend vollständiger Ichthyosaurierfund gehört zu den Schlüsselobjekten der frühen Erforschung jurassischer Meeresreptilien. Noch spektakulärer war ihr Plesiosaurierfund von 1823. Der ungewöhnlich lange Hals ließ manche Wissenschaftler zunächst an der korrekten Zusammensetzung des Skeletts zweifeln. Georges Cuvier vermutete zeitweise sogar eine Manipulation, musste seine Zweifel nach genauer Prüfung jedoch zurücknehmen.
Anning entdeckte außerdem einen frühen britischen Flugsaurier, fossile Fische, Tintenfischverwandte und zahlreiche weitere Organismen. Sie erkannte auch, dass bestimmte rätselhafte steinartige Gebilde, die damals als „Bezoarsteine“ bezeichnet wurden, fossilisierte Exkremente waren. William Buckland prägte später für solche Hinterlassenschaften den Begriff Koprolith.
Anning war damit keineswegs nur eine Sammlerin. Sie besaß praktische Kenntnisse über Anatomie, Geologie und Fossilien, die viele akademisch ausgebildete Zeitgenossen übertrafen. Trotzdem konnte sie als Frau der Geological Society nicht beitreten und blieb von vielen institutionellen Formen wissenschaftlicher Anerkennung ausgeschlossen. Ihre Funde wurden gekauft, beschrieben und in wissenschaftliche Arbeiten integriert, während ihr eigener Name lange weniger sichtbar blieb. Ihre Geschichte macht deutlich, dass Wissenschaft nicht nur eine Geschichte großer Theorien ist. Sie ist auch eine Geschichte des Zugangs zu Institutionen.
Buckland, Mantell und die ersten Dinosaurier
Während Anning die Meere des Jura erschloss, erschienen auch an Land Tiere, die jede bekannte zoologische Kategorie zu sprengen schienen. William Buckland, Professor für Geologie in Oxford, gehörte zu den schillerndsten Naturforschern seiner Zeit. 1824 beschrieb er Megalosaurus, den ersten wissenschaftlich benannten Dinosaurier. Das Wort „Dinosaurier“ existierte allerdings noch nicht.
Buckland war Geistlicher und Geologe zugleich. Sein Denken zeigt beispielhaft, wie fließend im frühen 19. Jahrhundert die Grenzen zwischen Naturforschung und Theologie waren. Die wissenschaftliche Geologie entstand nicht einfach durch einen Kampf gegen Religion. Viele ihrer Pioniere waren Geistliche, die versuchten, geologische Befunde mit ihrem theologischen Weltbild in Einklang zu bringen. Nur ein Jahr nach Bucklands Beschreibung veröffentlichte Gideon Mantell seine Untersuchung von Iguanodon. Die charakteristischen Zähne erinnerten ihn an diejenigen eines Leguans, mussten jedoch zu einem weitaus größeren Tier gehört haben.
Mantell rekonstruierte Iguanodon zunächst als riesige Echse. Ein kegelförmiger Knochen wurde als Nasenhorn interpretiert. Erst spätere vollständigere Skelette zeigten, dass es sich um einen Daumenstachel handelte. Das Natural History Museum bewahrt bis heute zentrale Stücke aus Mantells Sammlung; Iguanodon und Hylaeosaurus gehörten später zu jenen drei Formen, anhand derer Richard Owen die Dinosaurier definierte.
Aus heutiger Sicht wirken manche dieser Rekonstruktionen kurios. Doch wissenschaftshistorisch wäre es falsch, sie einfach als dumme Irrtümer zu belächeln. Paläontologische Rekonstruktion ist grundsätzlich inferentiell. Aus unvollständigen Überresten müssen anatomische Zusammenhänge erschlossen werden.
Der Unterschied zwischen 1825 und heute besteht nicht darin, dass die damaligen Wissenschaftler spekulierten und wir es nicht mehr tun. Der Unterschied liegt in der Menge der Daten und in der Qualität der Methoden, mit denen Hypothesen geprüft werden können.
Richard Owen erfindet die Dinosaurier
1842 prägte Richard Owen den Namen Dinosauria. Er vereinigte Megalosaurus, Iguanodon und Hylaeosaurus in einer neuen Gruppe großer fossiler Reptilien. Owens Bedeutung reicht jedoch weit über die Wortschöpfung hinaus. Als brillanter vergleichender Anatom und Wissenschaftsorganisator gehörte er zu den einflussreichsten britischen Naturforschern des 19. Jahrhunderts. Zugleich war er eine ausgesprochen konfliktfreudige Persönlichkeit, deren Verhältnis zu Kollegen immer wieder von Prioritätsstreitigkeiten geprägt war. Owen spielte später eine zentrale Rolle bei der Entstehung jenes Naturkundemuseums in South Kensington, das 1881 eröffnet wurde und aus dem heutigen Natural History Museum hervorging. Damit verschränkten sich Wissenschaft und Museumspolitik.
Dinosaurier wurden bald nicht nur beschrieben, sondern öffentlich inszeniert. Benjamin Waterhouse Hawkins schuf unter Owens wissenschaftlicher Beratung für den Crystal Palace Park lebensgroße Rekonstruktionen ausgestorbener Tiere. Die 1854 öffentlich präsentierten Dinosaurier waren schwere, niedrigbeinige Geschöpfe, die teilweise an gewaltige Nashörner oder Leguane erinnerten. Berühmt wurde das Silvesterbankett von 1853, das Hawkins im Inneren der Form eines noch unfertigen Iguanodon veranstaltete. Wissenschaftler und Honoratioren dinnierten gewissermaßen im Bauch der Urzeit. Kaum ein Bild könnte die Entstehung der Dinosaurier als kulturelles Phänomen besser symbolisieren. Paläontologie war zur öffentlichen Wissenschaft geworden.
Charles Lyell und die Macht langsamer Prozesse
Parallel zu diesen spektakulären Fossilfunden entwickelte Charles Lyell in seinen ab 1830 erschienenen Principles of Geology einen Ansatz, der das geologische Denken des 19. Jahrhunderts tiefgreifend beeinflusste. Lyell argumentierte, dass die geologischen Prozesse der Vergangenheit grundsätzlich mit denselben Kräften erklärt werden sollten, die auch heute wirken: Erosion, Sedimentation, Vulkanismus, Hebung und Senkung. Das spätere Schlagwort „The present is the key to the past“ fasst diese Denkweise zusammen.
Lyells Uniformitarismus wurde häufig als direkter Gegenpol zu Cuviers Katastrophismus dargestellt. Tatsächlich waren die Positionen komplexer. Entscheidend war jedoch Lyells methodisches Prinzip: Man sollte nicht vorschnell zu außergewöhnlichen Ursachen greifen, wenn bekannte Prozesse ausreichten.
Für Charles Darwin war Lyell von enormer Bedeutung. Während der Reise der Beagle las Darwin dessen Werke und begann Landschaften selbst als Produkte ungeheuer langer natürlicher Prozesse zu betrachten. Die Geologie lieferte der Evolutionstheorie die Zeit, die sie benötigte.
Darwin und die Evolutionisierung der Paläontologie
Als Darwin 1859 On the Origin of Species veröffentlichte, erhielten Fossilien eine neue theoretische Bedeutung. Bis dahin hatten sie vor allem bewiesen, dass Organismen verschwinden und verschiedene Faunen aufeinanderfolgen. Nun konnten sie als historische Dokumente von Abstammung und Veränderung gelesen werden.
Allerdings stellte der Fossilbericht Darwin vor ein Problem. Wenn Arten durch zahlreiche kleine Veränderungen auseinander hervorgehen, warum waren dann nicht unzählige perfekte Übergangsreihen erhalten? Darwin antwortete mit der Unvollständigkeit des geologischen Archivs.
Die Entstehung eines Fossils ist selten. Kadaver werden gefressen, verwesen oder zerfallen. Sedimente werden wieder erodiert. Metamorphose zerstört Fossilien. Kontinente werden verformt, Meeresboden subduziert. Und selbst erhaltene Fossilien müssen an der Erdoberfläche aufgeschlossen, gefunden, erkannt und untersucht werden. Der Fossilbericht ist deshalb kein vollständiger Film der Evolution, sondern eine Sammlung fragmentarischer Einzelbilder. Geradezu symbolisch erschien wenige Jahre später Archaeopteryx.
Archaeopteryx und der Ursprung der Vögel
1861 wurde ein bemerkenswert vollständiges Fossil aus den lithographischen Kalken Solnhofens wissenschaftlich bekannt. Das Tier besaß deutlich erhaltene Federn, zugleich aber Zähne, einen langen knöchernen Schwanz und andere Merkmale, die an Reptilien erinnerten.
Archaeopteryx lithographica wurde zu einer Ikone evolutionärer Übergänge. Thomas Henry Huxley, einer der energischsten Verteidiger Darwins, verglich später Vögel mit kleinen theropoden Dinosauriern und erkannte eine bemerkenswerte anatomische Nähe. Damit war eine der wichtigsten Hypothesen moderner Paläontologie bereits im 19. Jahrhundert formuliert: Vögel stammen aus der Dinosaurierlinie. Doch diese Idee geriet zeitweise in den Hintergrund. Erst mehr als ein Jahrhundert später sollte sie ihre heutige Bedeutung erhalten.
Louis Agassiz, fossile Fische und die Eiszeit
Eine Geschichte der Paläontologie, die sich ausschließlich auf Dinosaurier konzentriert, wäre selbst für das 19. Jahrhundert stark verzerrt. Louis Agassiz gehörte zu den führenden Naturforschern seiner Generation. Seine monumentalen Untersuchungen fossiler Fische schufen eine umfangreiche Grundlage der Paläoichthyologie. Später spielte er eine wesentliche Rolle bei der Durchsetzung der Eiszeittheorie und beim Aufbau naturhistorischer Forschung in den Vereinigten Staaten.
Agassiz ist jedoch zugleich ein Beispiel dafür, dass wissenschaftliche Größe und problematische gesellschaftspolitische Positionen nebeneinander bestehen können. In den Vereinigten Staaten wurde er zu einem vehementen Gegner Darwins und vertrat rassistische Vorstellungen einer getrennten Erschaffung menschlicher Gruppen.
Wissenschaftsgeschichte sollte solche Widersprüche nicht glätten. Historische Forscher sind weder Heilige noch bloße Ansammlungen aus heutiger Sicht verwerflicher Positionen. Ihre wissenschaftliche Bedeutung muss ebenso untersucht werden wie die gesellschaftlichen Vorstellungen, in die ihr Denken eingebettet war.
Die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts: Paläontologie wird ein Beruf
Um die Mitte des 19. Jahrhunderts hatte sich die Situation grundlegend verändert. Paläontologie war keine Nebenbeschäftigung einzelner Universalgelehrter mehr. Geologische Landesanstalten kartierten Staaten und untersuchten Bodenschätze. Universitäten richteten Lehrstühle ein. Museen bauten systematische Sammlungen auf. Wissenschaftliche Zeitschriften ermöglichten internationale Kommunikation.
Gleichzeitig wuchs die Menge des verfügbaren Materials explosionsartig. Eisenbahnlinien schnitten Gesteinsschichten an. Bergwerke erschlossen tiefe Sedimente. Steinbrüche lieferten Fossilien. Europäische Kolonialreiche eröffneten Forschern Zugang zu Regionen, deren Naturgeschichte zuvor aus europäischer Perspektive kaum bekannt gewesen war. Die Paläontologie wurde global – allerdings zunächst unter asymmetrischen politischen Bedingungen.
Die Vereinigten Staaten und die Entdeckung des Westens
Besonders dramatisch entwickelte sich die Paläontologie nach dem amerikanischen Bürgerkrieg. Der Westen der Vereinigten Staaten wurde durch Eisenbahnbau, militärische Expeditionen und staatliche geologische Surveys erschlossen. Gleichzeitig erwiesen sich die weitläufigen Sedimentformationen Wyomings, Colorados, Montanas und anderer Bundesstaaten als außerordentlich fossilreich.
Hier trafen mehrere Entwicklungen zusammen: riesige Fundgebiete, wissenschaftlicher Ehrgeiz, privates Kapital, staatliche Expansion und eine Presse, die spektakuläre Entdeckungen liebte. Aus dieser Mischung entstanden die berühmtesten Rivalitäten der Paläontologie.
Edward Drinker Cope und Othniel Charles Marsh
Edward Drinker Cope und Othniel Charles Marsh waren zunächst keine natürlichen Feinde. Beide lernten sich in den 1860er Jahren kennen und pflegten zeitweise durchaus freundschaftliche Beziehungen.
Cope stammte aus einer wohlhabenden Quäkerfamilie in Philadelphia. Er besaß eine ungeheure Arbeitsenergie und publizierte in einem Tempo, das selbst nach Maßstäben des 19. Jahrhunderts bemerkenswert war. Seine Interessen reichten weit über Dinosaurier hinaus und umfassten Reptilien, Amphibien, Fische und fossile Säugetiere.
Marsh war ruhiger, strategischer und institutionell besser verankert. 1866 erhielt er in Yale eine Professur für Paläontologie. Finanzielle Unterstützung seines wohlhabenden Onkels George Peabody trug zur Gründung des Peabody Museum bei, das sich zu einem zentralen Ort der amerikanischen Wirbeltierpaläontologie entwickelte. Aus Kollegen wurden Konkurrenten, aus Konkurrenten schließlich erbitterte Feinde.
Die Knochenkriege
Die sogenannten Bone Wars gehören zu den bizarrsten Episoden der Wissenschaftsgeschichte. Ein frühes Vorspiel bildete Copes Rekonstruktion des langhalsigen Meeresreptils Elasmosaurus. Bei der Montage interpretierte er das falsche Ende der Wirbelsäule als Hals und setzte den Schädel an das Ende des Schwanzes. Marsh machte den Fehler publik und nutzte ihn gegen seinen Rivalen. Ob dieser einzelne Vorfall tatsächlich die persönliche Feindschaft auslöste, ist weniger wichtig als seine spätere symbolische Bedeutung. Von nun an wurde jeder Fehler des Gegners zur Waffe.
Als seit 1877 im amerikanischen Westen spektakuläre Dinosaurierfundstellen bekannt wurden, eskalierte der Konflikt. Marsh und Cope beschäftigten Fossiliensammler, warben Mitarbeiter voneinander ab und versuchten, Fundorte geheim zu halten. Informationen wurden zurückgehalten, Prioritätsansprüche möglichst rasch publiziert und Fossilien unter hohem Zeitdruck beschrieben.
Der Konflikt konzentrierte sich unter anderem auf die Morrison-Formation und Fundstellen wie Como Bluff in Wyoming. Aus diesen Schichten wurden Dinosaurier bekannt, deren Namen heute zum Grundbestand populärer Urzeitvorstellungen gehören: Stegosaurus, Allosaurus, Apatosaurus, Diplodocus und zahlreiche weitere Formen.
Zeitgenössische und spätere Berichte erzählen von Spionage, Bestechung und sogar der vorsätzlichen Zerstörung von Fossilien oder Fundstellen, damit sie dem Gegner nicht in die Hände fielen. Zumindest ein Teil dieser Geschichten wurde durch spätere Legendenbildung ausgeschmückt. Dass die Konkurrenz tatsächlich außergewöhnliche Formen annahm, steht jedoch außer Zweifel. Das Smithsonian beschreibt, wie beide Männer Sammler des Gegners abwarben, Fundstellen überwachten und ihren Streit schließlich sogar in wissenschaftlichen Zeitschriften und Tageszeitungen austrugen.
1890 erreichte der Konflikt einen öffentlichen Höhepunkt, als Cope über den New York Herald schwere Vorwürfe gegen Marsh erhob. Marsh antwortete seinerseits mit Anschuldigungen gegen Cope. Eine interne wissenschaftliche Konkurrenz war damit zu einem Medienkrieg geworden. Die Bilanz war widersprüchlich.
Cope und Marsh erweiterten die Kenntnis fossiler Wirbeltiere enorm. Gleichzeitig führte das Wettrennen um Prioritäten zu überhasteten Beschreibungen, falsch zusammengesetzten Exemplaren und einer Vielzahl von Artnamen, die spätere Forschung wieder einziehen musste.
Die Bone Wars waren deshalb weder bloß wissenschaftliche Heldengeschichte noch reine Farce. Sie zeigen vielmehr, wie stark wissenschaftliche Produktion von Anreizsystemen beeinflusst werden kann. Wer als Erster publiziert, gewinnt Priorität. Wer den spektakulärsten Fund besitzt, gewinnt Aufmerksamkeit. Wer den reichsten Geldgeber findet, kann mehr sammeln. Diese Mechanismen sind der modernen Wissenschaft keineswegs vollkommen fremd.
Das Brontosaurus-Problem als Nachwirkung der Bone Wars
Kaum eine taxonomische Geschichte symbolisiert die Folgen dieser Zeit besser als diejenige von Brontosaurus und Apatosaurus. Marsh hatte zunächst Apatosaurus beschrieben und später ein weiteres Sauropodenskelett unter dem Namen Brontosaurus veröffentlicht. Im frühen 20. Jahrhundert erkannten Forscher, dass beide so ähnlich waren, dass sie derselben Gattung zugerechnet werden mussten. Nach den Regeln zoologischer Nomenklatur hatte der ältere Name Apatosaurus Vorrang.
Für Generationen von Paläontologen „verschwand“ daher der Brontosaurus aus der wissenschaftlichen Taxonomie, während er in Kinderbüchern und Populärkultur unbeirrt weiterlebte. 2015 führte eine umfangreiche phylogenetische Neubewertung wiederum zu dem Vorschlag, Brontosaurus doch als eigenständige Gattung anzuerkennen. Selten demonstriert ein populärer Dinosaurier so schön, dass wissenschaftliche Namen keine ewigen Wahrheiten sind, sondern Hypothesen über biologische Verwandtschaft.
Der Museumswettlauf um 1900
Nach Cope und Marsh verschwand die Konkurrenz nicht. Sie wurde institutionalisiert. Um 1900 entstanden in den Vereinigten Staaten große Naturkundemuseen, finanziert durch Industrievermögen und private Philanthropie. Nun standen nicht mehr zwei Wissenschaftler gegeneinander, sondern Institutionen.
Das American Museum of Natural History in New York, das Carnegie Museum in Pittsburgh und das Field Museum in Chicago schickten eigene Expeditionen in den Westen. Dinosaurierskelette wurden zu wissenschaftlichen Prestigeobjekten. Das American Museum baute unter Henry Fairfield Osborn eine der bedeutendsten Wirbeltierpaläontologien der Welt auf. Bereits 1897 hatte es große Teile von Copes Fossiliensammlung erworben, die damit vom privaten Arbeitsmaterial eines Einzelnen zum institutionell gesicherten Forschungsbestand wurde. Heute umfasst die gesamte paläontologische Sammlung des Museums schätzungsweise fünf Millionen Exemplare.
Mit Osborn arbeiteten legendäre Fossiliensammler wie Walter Granger und Barnum Brown. Brown entdeckte 1902 in Montana das erste später wissenschaftlich beschriebene Exemplar von Tyrannosaurus rex. Osborn gab dem Tier 1905 seinen Namen.
Das Carnegie Museum verdankte einen wesentlichen Teil seines paläontologischen Prestiges dem Sauropoden Diplodocus carnegii. Andrew Carnegie nutzte den Dinosaurier zugleich als Mittel kultureller Diplomatie. Abgüsse des Skeletts wurden an Museen und Monarchen in verschiedenen Ländern verschenkt. So entstand ein merkwürdiger Wettstreit der Giganten: Wer einen Diplodocus besaß, demonstrierte nicht nur Naturgeschichte, sondern kulturellen Rang.
Fossilien werden zu öffentlicher Architektur
Die monumentalen Dinosaurierhallen jener Zeit veränderten das Verhältnis zwischen Wissenschaft und Publikum. Ein montiertes Dinosaurierskelett ist kein neutrales Objekt. Seine Körperhaltung, die Auswahl ergänzter Knochen und seine räumliche Inszenierung erzeugen eine Vorstellung vom lebenden Tier.
Museen wurden deshalb zu Maschinen der Rekonstruktion. Die berühmten frühen Montagen zeigten Sauropoden häufig als schwerfällige, reptilienartige Kolosse, deren Schwänze über den Boden schleiften. Manche Darstellungen ließen sie überwiegend im Wasser leben, weil man glaubte, ihre gewaltigen Körper könnten an Land kaum getragen werden. Diese Bilder prägten Generationen. Später wurden dieselben Skelette demontiert und in neuen Körperhaltungen zusammengesetzt. Museumssäle dokumentieren damit nicht nur die Geschichte des Lebens. Sie dokumentieren auch die Geschichte wissenschaftlicher Vorstellungen über dieses Leben.
Die deutschsprachige Paläontologie
Während die amerikanischen Bone Wars öffentliche Aufmerksamkeit erregten, entwickelte sich im deutschsprachigen Raum eine äußerst bedeutende paläontologische Forschungstradition. Ein wichtiges Zentrum entstand in München. Bereits 1843 wurde dort ein eigenständiger paläontologischer Lehrbereich etabliert. Besondere internationale Bedeutung erhielt die Münchner Schule unter Karl Alfred von Zittel.
Zittel arbeitete nicht nur als Spezialist für einzelne Fossilgruppen, sondern versuchte die gesamte Paläontologie systematisch zu ordnen. Sein mehrbändiges Handbuch der Palaeontologie und spätere Lehrbücher wurden internationale Standardwerke.
München zog Studierende und Forscher aus vielen Ländern an. Paläontologie entwickelte sich dort zu einer professionellen Universitätsdisziplin.
Auch Berlin, Bonn, Wien, Tübingen und Frankfurt wurden wichtige Zentren. Naturkundliche Sammlungen entstanden nicht mehr zufällig, sondern wurden nach stratigraphischen und systematischen Kriterien organisiert. Das Museum wurde zum Forschungslabor.
Franz Nopcsa: Baron, Paläobiologe und beinahe König
Kaum eine Persönlichkeit zeigt die Übergangsphase vom klassischen Fossilienbeschreiber zum modernen Paläobiologen so eindrucksvoll wie Franz Baron Nopcsa von Felső-Szilvás.
Nopcsa entstammte einer ungarischen Adelsfamilie in Siebenbürgen. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann, nachdem seine Schwester fossile Dinosaurierknochen auf dem Familienbesitz entdeckt hatte.
Die Dinosaurier Siebenbürgens waren ungewöhnlich klein. Nopcsa entwickelte daraus die Idee, dass große Tierarten auf Inseln im Laufe der Evolution kleinere Körpergrößen entwickeln können. Dieses Phänomen ist heute als Inselverzwergung bekannt. Damit ging er über reine Beschreibung hinaus. Er fragte nicht nur, welcher Gattung ein Knochen zuzuordnen war, sondern warum Tiere bestimmte Körpergrößen entwickelten.
Nopcsa beschäftigte sich außerdem mit Knochenhistologie, Wachstum, Sexualdimorphismus, Verhalten und Evolution. Viele seiner Fragen wirken erstaunlich modern. Sein Leben außerhalb der Wissenschaft war noch ungewöhnlicher. Nopcsa war ein leidenschaftlicher Albanienkenner, beschäftigte sich mit Ethnographie, arbeitete während des Ersten Weltkriegs für Österreich-Ungarn als Geheimagent und bereiste Teile des Balkans gemeinsam mit seinem langjährigen Partner Bajazid Doda. Zeitweise erwog er ernsthaft, sich als Kandidat für den albanischen Thron ins Spiel zu bringen.
Nach dem Zusammenbruch Österreich-Ungarns verlor Nopcsa einen großen Teil seines Vermögens. Seine letzten Jahre waren von finanziellen und persönlichen Krisen geprägt. 1933 erschoss er zunächst Doda und anschließend sich selbst. Nopcsa gehört damit zu den schillerndsten Gestalten der Wissenschaftsgeschichte. Hinter der exzentrischen Biographie sollte jedoch seine eigentliche Bedeutung nicht verschwinden: Er behandelte fossile Tiere als biologische Organismen. Genau daraus entwickelte sich die moderne Paläobiologie.
Othenio Abel und die Paläobiologie
In Wien verfolgte Othenio Abel ähnliche Ziele. Abel etablierte den Begriff Paläobiologie für eine Forschung, die fossile Organismen nicht allein systematisch ordnen, sondern ihre Lebensweise rekonstruieren wollte. Wie bewegte sich ein Tier? Was fraß es? In welcher Umwelt lebte es? Welche funktionale Bedeutung besaßen bestimmte anatomische Merkmale? Diese Fragen verschoben den Fokus von der bloßen Beschreibung zum Leben selbst.
Abels wissenschaftliche Bedeutung steht allerdings neben einer problematischen politischen Biographie. Er sympathisierte mit deutschnationalen und antisemitischen Strömungen und begrüßte später den Nationalsozialismus. Auch hier zeigt sich, weshalb Wissenschaftsgeschichte mehr leisten muss als eine Galerie großer Entdecker. Wissenschaftler existieren innerhalb ihrer Gesellschaften und politischen Kulturen.
Tilly Edinger und das fossile Gehirn
Eine der innovativsten Paläontologinnen des 20. Jahrhunderts war Ottilie „Tilly“ Edinger. Edinger wurde 1897 in Frankfurt am Main geboren. Sie erkannte, dass fossile Schädel Informationen über Gehirne ausgestorbener Tiere enthalten können.
Das Gehirn selbst fossilisiert fast nie. Doch seine Form kann sich auf der Innenseite der Schädelkapsel abzeichnen. Natürliche oder künstliche Ausgüsse dieser Hohlräume, sogenannte Endocasts, erlauben Rückschlüsse auf Größe und äußere Gestalt des Gehirns.
Edinger machte aus solchen Untersuchungen eine eigenständige Forschungsrichtung: die Paläoneurologie. Sie fragte nicht bloß, wie das Gehirn eines fossilen Tieres aussah, sondern wie sich Nervensysteme im Verlauf der Evolution verändert hatten.
Als jüdische Wissenschaftlerin wurde Edinger nach der nationalsozialistischen Machtübernahme zunehmend aus dem deutschen Wissenschaftsbetrieb gedrängt. 1939 gelang ihr die Emigration. Später arbeitete sie am Museum of Comparative Zoology der Harvard University.
Senckenberg würdigt sie heute als Pionierin der Erforschung fossiler Gehirne. Ihre Geschichte macht zugleich sichtbar, welche wissenschaftlichen Verluste Verfolgung und Vertreibung im Nationalsozialismus verursachten.
Ernst Stromer und die verlorenen Dinosaurier Ägyptens
Eine tragische Sammlungsgeschichte verbindet sich mit dem Münchner Paläontologen Ernst Stromer von Reichenbach. Stromer leitete Anfang des 20. Jahrhunderts Expeditionen in die ägyptische Bahariya-Oase. Dort wurden außergewöhnliche kreidezeitliche Wirbeltiere gefunden.
1915 beschrieb Stromer Spinosaurus aegyptiacus, einen großen theropoden Dinosaurier mit stark verlängerten Dornfortsätzen der Rückenwirbel. Weitere Funde umfassten Carcharodontosaurus, Aegyptosaurus und andere bemerkenswerte Tiere. Die Originalfossilien gelangten nach München.
Während des Zweiten Weltkrieges erkannte Stromer die Gefahr alliierter Luftangriffe und drängte darauf, die besonders wertvollen Stücke auszulagern. Dies geschah nicht rechtzeitig. Bei einem Luftangriff auf München im April 1944 wurden große Teile der Sammlung zerstört. Von Stromers Spinosaurus blieben vor allem Publikationen, Zeichnungen und Fotografien. Der Verlust zeigt die besondere Verletzlichkeit paläontologischer Sammlungen. Wird ein historisches Original zerstört, kann keine noch so genaue Beschreibung es vollständig ersetzen.
Berlin, Tendaguru und die Paläontologie des Imperialismus
Eine andere Form historischer Belastung verbindet sich mit den berühmten Dinosauriern des Berliner Museums für Naturkunde. Zwischen 1909 und 1913 organisierte das Berliner Museum Ausgrabungen am Tendaguru im damaligen Deutsch-Ostafrika, dem heutigen Tansania. Die Unternehmung gehört zu den größten Dinosauriergrabungen der Geschichte.
Unter Leitung deutscher Wissenschaftler wie Werner Janensch wurden enorme Mengen fossilen Materials geborgen. Das Museum für Naturkunde gibt für den Kernbestand der Expedition etwa 225 Tonnen Dinosauriermaterial mit rund 5.000 einzelnen Knochen an.
Darunter befanden sich die Überreste von Giraffatitan brancai, Dicraeosaurus, Kentrosaurus, Dysalotosaurus und anderen Dinosauriern. Das montierte Giraffatitan-Skelett wurde zu einer Ikone des Berliner Museums.
Doch die Expedition war nur durch koloniale Herrschaftsstrukturen möglich. Hunderte afrikanische Arbeiterinnen und Arbeiter waren an Bergung und Transport beteiligt. Die deutsche Kolonialverwaltung sicherte dem Museum Kontrolle über die Fundstellen. Das heutige Museum für Naturkunde untersucht deshalb ausdrücklich die kolonialen Erwerbungsbedingungen und beschreibt die Tendaguru-Fossilien als Objekte, deren naturwissenschaftliche und politische Geschichte nicht voneinander getrennt werden kann.
Diese Neubewertung ist wissenschaftshistorisch außerordentlich bedeutsam. Ein Fossil besitzt nämlich mindestens zwei Geschichten. Die erste begann vor 150 Millionen Jahren mit dem lebenden Tier und führte über Tod, Einbettung und Fossilisation bis zur Entdeckung. Die zweite begann mit seiner Bergung: Wer fand es? Wer grub es aus? Unter welchen politischen Bedingungen? Wer bezahlte den Transport? Wem wurde Eigentum zugeschrieben? Wer durfte später darüber forschen? Naturgeschichte und Sammlungsgeschichte überlagern sich.
Museen als imperiale Wissensspeicher
Die Tendaguru-Geschichte war kein isolierter Sonderfall. Große europäische und nordamerikanische Naturkundemuseen wuchsen im 19. und frühen 20. Jahrhundert in engem Zusammenhang mit imperialen Netzwerken, wissenschaftlichen Expeditionen, Bergbauunternehmen, Eisenbahnen und staatlichen Vermessungsprojekten.
Fossilien wurden aus Afrika, Asien und Südamerika nach London, Paris, Berlin, Wien oder New York gebracht. Dies ermöglichte wissenschaftliche Vergleiche in bis dahin unbekanntem Umfang. Gleichzeitig konzentrierte es materielle Quellen der Naturgeschichte in den Metropolen politischer und wirtschaftlicher Macht. Die moderne Diskussion über Provenienz, Kooperation und gegebenenfalls Rückgabe betrifft daher längst nicht nur Kunst- und Kulturgüter. Auch Naturkundemuseen besitzen eine Kolonialgeschichte.
Die Gobi-Expeditionen und Roy Chapman Andrews
Eine der spektakulärsten Expeditionsepisoden des frühen 20. Jahrhunderts führte das American Museum of Natural History in die Mongolei. Unter Leitung Roy Chapman Andrews‘ durchquerten in den 1920er Jahren automobile Expeditionen die Wüste Gobi. Ursprünglich hoffte Henry Fairfield Osborn, in Zentralasien Hinweise auf den Ursprung des Menschen zu finden. Stattdessen fanden die Expeditionen Dinosaurier.
Besonders sensationell war die Entdeckung fossiler Dinosauriereier. Zum ersten Mal verfügte die Wissenschaft über überzeugende fossile Gelege mesozoischer Dinosaurier. Die Eier wurden zunächst Protoceratops zugeschrieben, weil dessen Skelette in der Nähe häufig waren. Jahrzehnte später zeigte sich, dass ein Teil dieser Eier tatsächlich von Oviraptoriden stammte. Das führte zu einer ironischen Korrektur.
Oviraptor, dessen Name „Eierdieb“ bedeutet, war ursprünglich aufgrund eines Fossils benannt worden, das über einem vermeintlich fremden Nest lag. Spätere Funde zeigten brütende Oviraptoriden auf vergleichbaren Nestern. Der vermeintliche Eierdieb hatte wahrscheinlich seine eigenen Eier bewacht. Wieder einmal erzählte ein neuer Fund eine alte Geschichte neu.
China und der Aufbau einer eigenen Forschungstradition
Die Paläontologie Chinas entwickelte sich im 20. Jahrhundert aus internationalen Kooperationen und zunehmend eigenständigen Institutionen. Eine Schlüsselfigur war Yang Zhongjian, international häufig als C. C. Young bezeichnet. Er trug entscheidend zum Aufbau der chinesischen Wirbeltierpaläontologie bei.
Aus institutionellen Vorläufern entstand schließlich das Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology der Chinese Academy of Sciences in Beijing. Dieses IVPP gehört heute zu den wichtigsten paläontologischen Forschungszentren der Welt. Die Bedeutung Chinas stieg seit den 1990er Jahren nochmals dramatisch, als außergewöhnliche Fossillagerstätten insbesondere in Liaoning eine Fülle hervorragend erhaltener Dinosaurier, früher Vögel, Säugetiere und anderer Organismen lieferten.
Federn verändern den Dinosaurier
1996 wurde mit Sinosauropteryx ein kleiner theropoder Dinosaurier bekannt, dessen Fossil haar- oder federartige Körperbedeckung zeigte. Es folgte eine Serie spektakulärer Funde. Caudipteryx, Microraptor, verschiedene Dromaeosauriden und zahlreiche weitere Formen dokumentierten, dass Federn nicht erst mit modernen Vögeln entstanden waren. Damit veränderte sich das Bild der Dinosaurier erneut radikal.
Was in viktorianischer Zeit als riesige Echse begonnen hatte, wurde im späten 20. und frühen 21. Jahrhundert zunehmend zu einem dynamischen, vielfach gefiederten Tier. Der chinesische Paläontologe Xu Xing gehört zu den wichtigsten Forschern dieser Entwicklung. Seine Arbeiten zur Evolution theropoder Dinosaurier und zum Ursprung der Vögel haben internationale Bedeutung; das IVPP führt ihn weiterhin als Professor und Forscher auf diesem Gebiet.
Die Dinosaurier-Vogel-Verbindung, die Huxley bereits im 19. Jahrhundert erahnt hatte, wurde damit durch eine Fülle neuer Fossilien untermauert. Vögel sind nach heutiger phylogenetischer Definition nicht lediglich Nachfahren der Dinosaurier. Sie sind Dinosaurier. Das bedeutet zugleich, dass die Dinosaurier am Ende der Kreidezeit nicht vollständig ausstarben. Eine Linie überlebte – und sitzt heute möglicherweise als Spatz vor dem Fenster.
George Gaylord Simpson und die Moderne Synthese
Während die Dinosaurierforschung öffentlich besonders sichtbar blieb, vollzog sich im 20. Jahrhundert eine theoretische Revolution der Paläontologie. Die Evolutionsbiologie wurde durch die Verbindung darwinistischer Selektion mit Mendelscher Genetik und Populationsgenetik zur sogenannten Modernen Synthese neu formuliert.
Paläontologen standen dabei vor einer Frage: Passten die langfristigen Muster des Fossilberichts zu den Mechanismen, die Genetiker an lebenden Populationen untersuchten? George Gaylord Simpson beantwortete diese Frage wesentlich mit Ja.
Simpson, lange mit dem American Museum of Natural History verbunden, veröffentlichte 1944 Tempo and Mode in Evolution. Er untersuchte die Geschwindigkeit und Muster evolutionärer Veränderungen im Fossilbericht und verband sie mit populationsgenetischen Konzepten.
Das American Museum beschreibt Simpson ausdrücklich als eine zentrale Figur der Modernen Synthese. Damit wurde die Paläontologie stärker als zuvor Teil einer umfassenden Evolutionsbiologie. Fossilien waren nicht länger nur Dokumente von Stammbäumen. Sie wurden Daten für die Untersuchung evolutionärer Prozesse.
Alfred Sherwood Romer und die Geschichte der Wirbeltiere
Ein weiterer einflussreicher Forscher war Alfred Sherwood Romer. Romer untersuchte insbesondere die Evolution früher Landwirbeltiere und Synapsiden. Seine Lehrbücher prägten Generationen von Wirbeltierpaläontologen. Mit Forschern wie Romer veränderte sich die Vorstellung davon, wie man große evolutionäre Übergänge beschreibt. Der Übergang vom Wasser zum Land, die Entstehung der Amnioten oder die Evolution der Säugetiere wurden nicht mehr als einfache lineare Stufenleiter verstanden, sondern als verzweigte evolutionäre Prozesse. Damit begann sich auch die traditionelle Vorstellung eines zielgerichteten „Fortschritts“ der Evolution aufzulösen.
Die Dinosaurier-Renaissance
In den Jahrzehnten nach dem Zweiten Weltkrieg waren Dinosaurier in vielen wissenschaftlichen und populären Darstellungen zu evolutionären Verlierern geworden. Man stellte sie schwerfällig, langsam und meist wechselwarm vor. Ihr Aussterben erschien beinahe als unvermeidliche Konsequenz ihrer vermeintlichen biologischen Unterlegenheit. Dieses Bild begann sich in den 1960er Jahren zu verändern.
John Ostrom von Yale untersuchte einen kleinen Raubdinosaurier, den er 1969 als Deinonychus antirrhopus beschrieb. Das Tier besaß lange Gliedmaßen, eine große sichelförmige Kralle am Fuß und anatomische Merkmale, die auf einen aktiven Lebensstil hindeuteten. Ostrom erkannte außerdem erneut auffällige Gemeinsamkeiten zwischen theropoden Dinosauriern und Vögeln. Das Yale Peabody Museum bezeichnet seine Arbeiten zu Deinonychus heute als einen entscheidenden Impuls sowohl für die Wiederbelebung der Dinosaurier-Vogel-Hypothese als auch für die sogenannte Dinosaur Renaissance.
Ostroms Schüler Robert Bakker popularisierte die Vorstellung aktiver und dynamischer Dinosaurier. Er argumentierte unter anderem für hohe Stoffwechselraten zumindest vieler Formen. Die neue Generation von Dinosaurierdarstellungen erhob die Schwänze vom Boden, verlängerte die Schritte und verwandelte reptilienartige Kolosse in bewegliche Tiere.
Diese wissenschaftliche Revolution gelangte schließlich in die Populärkultur. Michael Crichtons Roman Jurassic Park und Steven Spielbergs Verfilmung machten in den 1990er Jahren einer weltweiten Öffentlichkeit Dinosaurier bekannt, die deutlich stärker von der Dinosaur Renaissance geprägt waren als von den trägen Ungetümen älterer Darstellungen.
Stephen Jay Gould, Niles Eldredge und die Geschwindigkeit der Evolution
1972 veröffentlichten Niles Eldredge und Stephen Jay Gould ihre Theorie des punctuated equilibrium, des „unterbrochenen Gleichgewichts“. Sie argumentierten, dass Arten im Fossilbericht häufig über lange Zeiträume relativ stabil erscheinen und größere morphologische Veränderungen geologisch vergleichsweise rasch auftreten können, insbesondere im Zusammenhang mit Artbildungsprozessen. „Rasch“ bedeutet dabei in geologischen Dimensionen weiterhin möglicherweise Zehntausende von Jahren.
Die Theorie wurde gelegentlich missverstanden, als würden Gould und Eldredge eine sprunghafte Evolution ohne Zwischenstufen behaupten. Tatsächlich ging es um die zeitliche Verteilung evolutionärer Veränderung. Das Konzept hatte eine tiefere wissenschaftshistorische Bedeutung.
Seit Darwin war die Lückenhaftigkeit des Fossilberichts häufig als Defizit behandelt worden. Eldredge und Gould fragten nun, ob bestimmte Diskontinuitäten nicht selbst biologische Information enthalten könnten. Paläontologie wurde damit endgültig zu einer Disziplin, die eigene evolutionäre Theorien hervorbrachte.
David Raup, Jack Sepkoski und die Quantifizierung des Aussterbens
Ein weiterer tiefgreifender Wandel begann, als Paläontologen große Datenmengen statistisch untersuchten. David Raup und Jack Sepkoski an der University of Chicago analysierten die zeitliche Verteilung fossiler Tiergruppen und die Häufigkeit ihres Aussterbens. Aussterben wurde quantifizierbar.
Dabei zeigte sich, dass die Erdgeschichte nicht nur von einer relativ konstanten Hintergrundrate des Aussterbens geprägt ist. Mehrfach kam es zu außergewöhnlich starken Krisen. Die „Big Five“ der Phanerozoischen Massenaussterben wurden zu einem zentralen Thema moderner Paläobiologie. Damit kehrte die Katastrophe in die Wissenschaft zurück.
Die Alvarez-Hypothese und das Ende der Dinosaurier
1980 veröffentlichten Luis Alvarez, Walter Alvarez, Frank Asaro und Helen Michel eine Hypothese, die zunächst höchst kontrovers war. In einer dünnen Sedimentschicht an der Kreide-Paläogen-Grenze fanden sie ungewöhnlich hohe Konzentrationen des Elements Iridium. Da Iridium in Meteoriten deutlich häufiger vorkommt als in der Erdkruste, schlugen sie vor, ein großer Asteroideneinschlag habe vor rund 66 Millionen Jahren das Massenaussterben am Ende der Kreidezeit ausgelöst.
Die Idee stieß bei vielen Paläontologen zunächst auf Skepsis. Ein einzelnes katastrophales Ereignis schien beinahe wie eine Rückkehr zu jener Art von Katastrophismus, die die Geologie des 19. Jahrhunderts überwunden zu haben glaubte. Doch weitere Indizien sammelten sich.
Schockquarz, Auswurfmaterial und schließlich der Chicxulub-Krater auf der mexikanischen Halbinsel Yucatán machten einen gewaltigen Einschlag zur überzeugenden Erklärung.
Damit schloss sich ein merkwürdiger Kreis. Cuvier hatte Katastrophen verwendet, um abrupte Faunenwechsel zu erklären. Lyell und seine Nachfolger hatten die Macht gradueller Prozesse betont. Die moderne Geologie erkannte schließlich: Beides gehört zur Geschichte der Erde. Langsame Prozesse und seltene Katastrophen schließen einander nicht aus.
Fossillagerstätten verändern das Bild des Lebens
Neben einzelnen Forschern waren immer wieder außergewöhnliche Fundorte Motoren des wissenschaftlichen Fortschritts. Der Burgess Shale in Kanada, Anfang des 20. Jahrhunderts durch Charles Doolittle Walcott intensiv erforscht, bewahrte weichkörperige Organismen des Kambriums in außergewöhnlicher Qualität.
Die späteren Neubearbeitungen durch Harry Whittington, Derek Briggs und Simon Conway Morris veränderten seit den 1960er Jahren das Verständnis der kambrischen Tierwelt.
Die Grube Messel bei Darmstadt wiederum liefert hervorragend erhaltene Fossilien des Eozäns. Hautkonturen, Haare, Mageninhalte und andere seltene Strukturen ermöglichen dort eine Rekonstruktion ganzer Ökosysteme. Solnhofen bewahrte neben Archaeopteryx zahllose Meerestiere und Landorganismen des Oberjura.
Die chinesischen Jehol-Lagerstätten wurden für gefiederte Dinosaurier und frühe Vögel entscheidend. Solche Lagerstätten werden als Konservatlagerstätten bezeichnet. Sie kompensieren teilweise jene fundamentale Selektivität des Fossilberichts, die Darwin bereits beschäftigt hatte.
Von der Systematik zur Ökologie
Moderne Paläontologie untersucht längst nicht mehr nur die Frage, welche Arten wann existierten. Aus Zahnabnutzung lässt sich Ernährung rekonstruieren. Knochenhistologie ermöglicht Aussagen über Wachstumsgeschwindigkeiten. Spurenfossilien zeigen Fortbewegung und Verhalten. Isotopenanalysen geben Hinweise auf Temperatur, Ernährung und Wanderungen. Kotfossilien dokumentieren Nahrung. Pathologische Veränderungen verraten Verletzungen und Krankheiten. Massenvorkommen können Sozialverhalten oder Umweltkatastrophen widerspiegeln. Ein Dinosaurier ist deshalb heute kein Satz einzelner Knochen mehr. Er wird als Organismus in einem Ökosystem untersucht.
Computertomographie und das unsichtbare Fossil
Einen besonders tiefgreifenden methodischen Wandel brachte die medizinische und industrielle Bildgebung. Computertomographie erlaubt es, fossile Schädel und andere Objekte Schicht für Schicht zu durchleuchten, ohne sie zu zerstören. Strukturen, die früher nur durch riskante Präparation erreichbar waren, können virtuell isoliert werden.
Gehirnhöhlen lassen sich dreidimensional rekonstruieren. Innenohren geben Hinweise auf Gleichgewichtssinn und möglicherweise Kopfhaltung. Zahnkeime werden sichtbar, bevor ein Zahn durchgebrochen ist.
Damit hat sich Tilly Edingers Paläoneurologie in eine digitale Wissenschaft verwandelt. An manchen Forschungszentren kommen inzwischen Synchrotronquellen zum Einsatz, deren hochenergetische Röntgenstrahlung selbst feinste innere Strukturen sichtbar machen kann. Der Paläontologe muss ein Fossil nicht mehr notwendigerweise aus dem Stein herauslösen. Manchmal wird das Gestein digital durchsichtig.
Biomechanik: Fossilien lernen laufen
Auch die Biomechanik wurde zunehmend rechnergestützt. Dreidimensionale Modelle erlauben es, Muskelansätze zu rekonstruieren und Bewegungsabläufe zu simulieren. Finite-Elemente-Analysen untersuchen, welchen Belastungen Schädel oder Knochen standhalten konnten. Digitale Rekonstruktionen können testen, wie weit sich Gelenke tatsächlich bewegen ließen. Damit lassen sich Hypothesen überprüfen, die früher wesentlich auf anatomischer Intuition beruhten. Wie schnell konnte Tyrannosaurus laufen? Wie biss ein Säbelzahnkater? Wie bewegte ein Sauropode seinen Hals? Wie flog Archaeopteryx? Solche Fragen besitzen weiterhin Unsicherheiten. Der Unterschied besteht darin, dass die Annahmen explizit gemacht und mathematisch getestet werden können.
Moleküle aus der Vergangenheit
Noch vor wenigen Jahrzehnten schien die Vorstellung, molekulare Informationen aus Fossilien zu gewinnen, weitgehend phantastisch. Die Paläogenetik änderte dies grundlegend.
DNA konnte aus relativ jungen fossilen und subfossilen Überresten isoliert werden. Besonders spektakulär waren die Sequenzierung von Neandertaler-DNA und die Identifikation der Denisova-Menschen. Für sehr alte Fossilien stößt DNA jedoch an physikalische Grenzen. Sie zerfällt. Proteine können unter bestimmten Bedingungen wesentlich länger erhalten bleiben.
Die Paläoproteomik versucht deshalb, alte Proteinsequenzen zu rekonstruieren. Eine Übersicht in Nature Reviews Molecular Cell Biology betont, dass alte Proteine genetische Informationen über Zeiträume liefern können, die weit jenseits der Reichweite alter DNA liegen. Damit verschiebt sich die Grenze zwischen Paläontologie und Molekularbiologie. Der fossile Organismus wird nicht mehr nur anhand seiner Form untersucht. Ein Teil seiner Biochemie kann ebenfalls erhalten geblieben sein.
Die Paläontologie wird zur Datenwissenschaft
Eine weitere Revolution ist weniger spektakulär sichtbar, aber wissenschaftlich mindestens ebenso bedeutsam. Digitale Datenbanken sammeln Informationen über hunderttausende Fossilvorkommen. Die Paleobiology Database erlaubt es, Fossilfunde verschiedener Erdzeitalter, Regionen und Organismengruppen quantitativ auszuwerten.
Damit können Fragen untersucht werden, die kein einzelnes Museum und keine einzelne Expedition beantworten könnte. Wie veränderte sich marine Biodiversität über Hunderte Millionen Jahre? Welche Kontinente waren in bestimmten Epochen besonders artenreich? Wie schnell erholten sich Ökosysteme nach Massenaussterben? Wie stark verzerrt die unterschiedliche Intensität paläontologischer Forschung unser Bild der Vergangenheit? Die moderne Paläontologie muss deshalb nicht nur mit unvollständigen Fossilien umgehen. Sie muss auch die Unvollständigkeit ihrer Daten mathematisch modellieren.
Die bedeutenden Institutionen im historischen Zusammenhang
Die Geschichte der Paläontologie ist untrennbar mit ihren Einrichtungen verbunden. Ihre Bedeutung erschließt sich besser aus ihrer historischen Funktion als aus einer bloßen Rangliste.
Das Muséum national d’Histoire naturelle in Paris war durch Georges Cuvier bereits um 1800 eines der entscheidenden Zentren der vergleichenden Anatomie und Wirbeltierpaläontologie. Seine heutigen fünf bis sechs Millionen paläontologischen Objekte machen sichtbar, wie aus den Sammlungen der frühen Naturgeschichte ein modernes Forschungsarchiv hervorgegangen ist.
In Großbritannien bildet das Natural History Museum in London eine vergleichbare Verbindung zwischen Frühgeschichte und Gegenwart. Teile der Sammlungen Gideon Mantells gelangten dorthin; sein Dinosauriermaterial gehört bis heute zu den historischen Kernbeständen. Allein die Dinosauriersammlung umfasst zahlreiche Original- und Typusexemplare.
Oxford besitzt durch William Buckland und die Geschichte von Megalosaurus einen besonderen Platz in der Frühgeschichte der Dinosaurierforschung. Das Oxford University Museum of Natural History bewahrt zentrale Objekte dieser wissenschaftlichen Tradition.
In den Vereinigten Staaten steht das Yale Peabody Museum sowohl für Marshs Bone-Wars-Ära als auch für John Ostroms Dinosaur Renaissance. Damit verbindet ein einziges Museum zwei wissenschaftliche Revolutionen, die fast ein Jahrhundert auseinanderliegen.
Das American Museum of Natural History in New York verkörpert wiederum die Institutionalisierung der amerikanischen Wirbeltierpaläontologie um 1900. Osborn, Barnum Brown, Walter Granger, George Gaylord Simpson und später zahlreiche andere Forscher machten das Museum zu einem der weltweit wichtigsten Zentren. Heute umfassen seine paläontologischen Bestände schätzungsweise fünf Millionen Exemplare.
Das Smithsonian National Museum of Natural History in Washington besitzt mit der National Fossil Collection einen noch umfangreicheren Bestand. Nach aktuellen Angaben umfasst diese Sammlung mehr als 40 Millionen Fossilien. Ein großer Teil der historischen Bestände ist eng mit den geologischen Surveys der Vereinigten Staaten verbunden.
Das Carnegie Museum of Natural History in Pittsburgh und das Field Museum in Chicago sind Produkte jenes amerikanischen Museumsbooms um 1900, in dem Dinosaurier zu institutionellen Prestigeobjekten wurden. Das Field Museum hat diese Tradition längst in eine moderne Forschungseinrichtung transformiert. Forscherinnen wie Jingmai O’Connor untersuchen dort heute frühe Vögel und die Evolution des Vogelflugs.
In Kanada gehört das Royal Tyrrell Museum of Palaeontology in Drumheller zu den weltweit profiliertesten ausschließlich oder überwiegend paläontologisch ausgerichteten Museen. Seine Forschungssammlung umfasst gegenwärtig mehr als 160.000 Fossilien und geologische Objekte sowie über 350 Holotypen; jährlich kommen Tausende weitere Exemplare hinzu.
Im deutschsprachigen Raum bildet die Bayerische Staatssammlung für Paläontologie und Geologie gemeinsam mit der Münchner Universität eine Traditionslinie von Zittel und Stromer bis in die moderne Forschung. Das Museum für Naturkunde Berlin besitzt mit den Tendaguru-Fossilien eine der wissenschaftlich bedeutendsten und historisch komplexesten Dinosauriersammlungen Europas. Senckenberg in Frankfurt ist nicht nur mit Tilly Edinger verbunden, sondern gehört zu den großen europäischen naturwissenschaftlichen Forschungs- und Sammlungseinrichtungen. Das Naturhistorische Museum Wien steht wiederum in einer langen Tradition österreichischer Geologie und Paläontologie, zu der Wissenschaftler wie Eduard Suess und Othenio Abel beitrugen.
In China entwickelte sich das IVPP in Beijing seit dem 20. Jahrhundert zu einem weltweiten Schwerpunkt der Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie. Die enorme Bedeutung chinesischer Fossillagerstätten für Dinosaurier- und Vogelevolution hat seine internationale Stellung weiter verstärkt.
Auch Südamerika besitzt traditionsreiche Zentren. Argentinische Forschung von Florentino Ameghino bis zu den heutigen Dinosaurierprogrammen hat wesentlich dazu beigetragen, die einstmals stark nordatlantische Perspektive der Wirbeltierpaläontologie zu überwinden.
Diese globale Verschiebung gehört zu den wichtigsten Entwicklungen des Fachs. Im 19. Jahrhundert wurden Fossilien aus der ganzen Welt häufig in wenige europäische Metropolen transportiert. Im 21. Jahrhundert entstehen zunehmend starke Forschungszentren in den Herkunftsländern selbst.
Leitfiguren der Gegenwart
Eine Geschichte des 19. Jahrhunderts lässt sich noch einigermaßen glaubwürdig um einzelne dominante Persönlichkeiten wie Cuvier, Owen oder Marsh organisieren. Für die Gegenwart funktioniert dieses Modell immer schlechter.
Moderne Paläontologie wird von internationalen Teams betrieben. Ein außergewöhnliches Fossil kann Spezialisten für Anatomie, Geochemie, Histologie, Statistik, Computertomographie und Biomechanik zusammenbringen. Dennoch stehen einzelne Forscher exemplarisch für bestimmte Entwicklungen.
Xu Xing repräsentiert den enormen Aufstieg der chinesischen Dinosaurierforschung und insbesondere die Erforschung des Übergangs von theropoden Dinosauriern zu Vögeln.
Jingmai O’Connor gehört zu den profilierten Forscherinnen der frühen Vogelevolution und verbindet klassische Fossilanatomie mit Fragen nach Federn, Flug, Reproduktion, Atmung und Ökologie.
Steve Brusatte von der University of Edinburgh untersucht Dinosaurier, frühe Säugetiere, Massenaussterben und evolutionäre Radiationen und verbindet dabei phylogenetische und quantitative Forschung mit intensiver Wissenschaftskommunikation. Die Universität Edinburgh führt ihn als Professor für Paläontologie und Evolution; seine Forschung umfasst unter anderem Dinosaurierursprünge, die Kreide-Paläogen-Grenze und die frühe Radiation der Säugetiere.
Anjali Goswami am Natural History Museum in London steht wiederum für eine stärker quantitativ und evolutionstheoretisch ausgerichtete Wirbeltierpaläontologie, die Morphologie, Entwicklungsbiologie und Makroevolution verbindet.
Solche Namen können jedoch nur stellvertretend genannt werden. Die eigentliche Leitfigur der Paläontologie des 21. Jahrhunderts ist vielleicht weniger der einzelne Gelehrte als das interdisziplinäre Team.
Das unsichtbare Rückgrat der Paläontologie
Eine Wissenschaftsgeschichte, die nur Professoren nennt, bleibt unvollständig. Fossilien werden häufig von Menschen gefunden, die später in keiner Publikation als Autoren erscheinen. Präparatorinnen und Präparatoren verbringen Monate oder Jahre damit, empfindliche Knochen aus Gestein zu lösen. Sammlungsmanager dokumentieren Fundorte, Nummern und Provenienzen. Illustratoren und Paläokünstler übersetzen wissenschaftliche Befunde in rekonstruierte Organismen. Lokale Grabungsarbeiter besitzen Kenntnisse über Gelände und Gestein, ohne die manche spektakuläre Expedition nie erfolgreich gewesen wäre. Mary Annings Geschichte zeigt dies bereits im frühen 19. Jahrhundert. Tendaguru zeigt es im kolonialen Kontext. Die moderne Wissenschaftsgeschichte beginnt zunehmend, diese bislang unsichtbaren Akteure wieder sichtbar zu machen.
Das Fossil als wissenschaftliches Original
Die enorme Bedeutung der großen Sammlungen erklärt sich vor allem durch das Konzept des Typusexemplars. Wenn eine neue fossile Art wissenschaftlich benannt wird, wird ein bestimmtes Exemplar als Holotyp festgelegt. Dieses Fossil ist nicht einfach ein besonders schönes Beispiel. Es ist der materielle Bezugspunkt des Namens. Solange dieses Stück existiert, können spätere Generationen überprüfen, was der ursprüngliche Autor tatsächlich beschrieben hat.
Das Smithsonian bewahrt mehr als 134.000 primäre und sekundäre Typusexemplare innerhalb seiner gewaltigen Fossilsammlung. Damit wird verständlich, warum Museumsmagazine wissenschaftlich mindestens ebenso wichtig sind wie Ausstellungssäle. Der größte Teil einer bedeutenden Sammlung wird nie öffentlich gezeigt.
Sammlungen als Zeitmaschinen der Wissenschaft
Ein Fossil, das 1880 gesammelt wurde, kann 2026 wissenschaftlich wertvoller sein als zum Zeitpunkt seiner Entdeckung. Damals konnte man es vermessen und zeichnen. Heute kann man es scannen. Vielleicht lassen sich Isotope untersuchen. Vielleicht ermöglichen neue phylogenetische Methoden eine Neubewertung. Vielleicht stellt sich heraus, dass ein seit 140 Jahren unbeachteter Knochen zu einer bislang unbekannten Art gehört. Naturkundliche Sammlungen sind deshalb keine Lagerhäuser abgeschlossener Wissenschaft. Sie sind eingefrorene Forschungspotenziale.
Fossilien zwischen Wissenschaft und Markt
Eine weitere Herausforderung der Gegenwart ist der kommerzielle Fossilienhandel. Spektakuläre Dinosaurierskelette erzielen mittlerweile auf Auktionen Preise in Millionenhöhe. Damit entsteht ein Konflikt zwischen privatem Eigentum und wissenschaftlichem Zugang. Ein Fossil in einer öffentlichen Sammlung kann von künftigen Generationen untersucht werden. Ein Fossil in Privatbesitz kann unzugänglich werden oder den Besitzer wechseln.
Viele paläontologische Fachzeitschriften und Wissenschaftler sehen deshalb die dauerhafte Hinterlegung wissenschaftlich bedeutender Typusexemplare in öffentlich zugänglichen Sammlungen als unverzichtbar an. Die Geschichte der Bone Wars erhält dadurch eine unerwartete Aktualität. Schon damals konkurrierten Geld, Prestige und Wissenschaft um fossile Objekte. Nur die Summen sind größer geworden.
Nationale Gesetze und eine neue Sammlungsethik
Auch die rechtliche Stellung von Fossilien unterscheidet sich weltweit erheblich. Ein besonders strenges Schutzsystem existiert etwa in der kanadischen Provinz Alberta. Dort gelten Fossilien grundsätzlich als geschütztes Kulturerbe der Provinz; Ausgrabungen benötigen entsprechende Genehmigungen. Das Royal Tyrrell Museum weist ausdrücklich darauf hin, dass selbst legal oberflächlich gesammelte Stücke in vielen Fällen Eigentum der Provinz bleiben.
Andere Staaten haben ebenfalls strenge Exportregeln geschaffen. Diese Entwicklung markiert einen fundamentalen Unterschied zu vielen Expeditionen des 19. Jahrhunderts. Der Fossilienfund gilt nicht mehr selbstverständlich als Eigentum dessen, der ihn findet oder finanziert. Zunehmend wird er als Teil eines wissenschaftlichen und kulturellen Erbes betrachtet.
Eine Wissenschaft an der Grenze zwischen Vergangenheit und Zukunft
Die Paläontologie beschäftigt sich mit vergangenen Welten, doch viele ihrer heutigen Fragestellungen sind überraschend gegenwartsbezogen. Massenaussterben helfen zu verstehen, wie Ökosysteme auf extreme Umweltveränderungen reagieren. Fossile Klimadaten zeigen, wie Organismen auf Erwärmung oder Abkühlung reagierten. Paläoökologische Studien dokumentieren Wanderungen von Arten.
Die Geschwindigkeit vergangener Umweltveränderungen lässt sich mit gegenwärtigen Entwicklungen vergleichen. Paläontologie ist deshalb nicht bloß Rekonstruktion. Sie kann langfristige Experimente der Natur untersuchen, die kein Labor durchführen könnte. Die Erde selbst wird zum Experiment mit einer Laufzeit von Milliarden Jahren.
Schluss: Die Wissenschaft von der tiefen Zeit
Die Geschichte der Paläontologie ist eine Geschichte fortschreitender Entfremdung von der scheinbaren Selbstverständlichkeit der Gegenwart. Zuerst musste erkannt werden, dass ein Stein einmal Teil eines Tieres gewesen sein konnte. Dann, dass Gesteinsschichten unterschiedliche Zeiten repräsentieren. Dann, dass Arten aussterben. Dann, dass ganze Faunen verschwinden. Dann, dass die Erde unvorstellbar alt ist. Dann, dass Arten sich verändern. Dann, dass der Mensch selbst Teil dieser Geschichte ist.
Jeder dieser Schritte entfernte die Naturgeschichte weiter von der Vorstellung einer statischen Welt. Der Zungstein wurde zum Haifischzahn. Der Drachenknochen wurde zum Mammut. Das Naturspiel wurde zum Fossil. Das Fossil wurde zum Zeitmarker. Der Zeitmarker wurde zum Dokument der Evolution. Und heute kann derselbe Knochen zugleich anatomisches Objekt, geochemisches Archiv, dreidimensionaler Datensatz und Träger molekularer Information sein.
Bemerkenswert ist dabei, wie häufig wissenschaftlicher Fortschritt aus Korrektur hervorging. Cuviers Homo diluvii testis war kein Mensch. Mantells vermeintliches Nasenhorn war ein Daumenstachel. Copes Elasmosaurus trug den Kopf zunächst am falschen Ende. Der vermeintliche Eierdieb Oviraptor bewachte wahrscheinlich sein eigenes Gelege. Dinosaurier schleiften ihre Schwänze nicht über den Boden. Viele trugen Federn. Vögel stammen nicht einfach irgendwie von Reptilien ab; sie gehören in die Dinosaurierlinie. Die Geschichte solcher Korrekturen ist keine Geschichte des Versagens der Wissenschaft. Sie ist die Geschichte ihres Funktionierens.
Wissenschaft zeichnet sich nicht dadurch aus, dass sie zu jedem Zeitpunkt die richtige Antwort besitzt. Ihre eigentliche Stärke besteht darin, dass Antworten anhand neuer Evidenz verändert werden können. Gerade deshalb wirken die Dinosaurier von Crystal Palace heute so faszinierend. Ihre unförmigen Körper sind keine Denkmäler wissenschaftlicher Dummheit. Sie sind Momentaufnahmen des Wissens von 1854. Auch unsere heutigen Rekonstruktionen besitzen diesen vorläufigen Charakter. Vielleicht werden künftige Paläontologen über manche unserer Darstellungen genauso lächeln, wie wir heute über den Nasenstachel des Iguanodon lächeln. Irgendwo liegt bereits der Knochen im Gestein, der eine unserer Gewissheiten widerlegen wird. Das ist kein Makel der Paläontologie. Es ist ihre vielleicht schönste Eigenschaft.
Literaturhinweise
Für die Wissenschaftsgeschichte der Paläontologie bleibt Martin J. S. Rudwicks The Meaning of Fossils: Episodes in the History of Palaeontology eines der grundlegenden Werke; ergänzend ist sein monumentales Worlds Before Adam: The Reconstruction of Geohistory in the Age of Reform von besonderem Wert für die Entstehung des Denkens in geologischer Tiefenzeit. Peter J. Bowler behandelt in Fossils and Progress: Paleontology and the Idea of Progressive Evolution in the Nineteenth Century besonders das Verhältnis von Fossilforschung und Evolutionsvorstellungen.
Für die amerikanische Geschichte der Dinosaurierforschung bietet Mark Jaffes The Gilded Dinosaur: The Fossil War Between E. D. Cope and O. C. Marsh and the Rise of American Science eine umfangreiche Darstellung der Bone Wars. David Rains Wallace behandelt in The Bonehunters’ Revenge ebenfalls die Rivalität zwischen Cope und Marsh und ihre wissenschaftlichen Folgen. Für den anschließenden institutionellen Museumswettlauf ist Paul D. Brinkmans The Second Jurassic Dinosaur Rush: Museums and Paleontology in America at the Turn of the Twentieth Century besonders einschlägig.
Ronald Raingers An Agenda for Antiquity: Henry Fairfield Osborn and Vertebrate Paleontology at the American Museum of Natural History, 1890–1935 analysiert die Verbindung von Wissenschaft, Institution, Persönlichkeit und Museumspolitik in den Vereinigten Staaten.
Für die Entwicklung der Dinosaurierforschung bietet David B. Weishampel unter anderem wichtige Arbeiten über Franz Nopcsa. Zur Geschichte der Paläobiologie und zur Bedeutung Nopcsas und Othenio Abels existiert inzwischen eine umfangreiche wissenschaftshistorische Literatur.
Die Tendaguru-Expedition und ihre kolonialen Kontexte werden besonders ausführlich in dem von Ina Heumann, Holger Stoecker, Marco Tamborini und Mareike Vennen herausgegebenen Band Dinosaurierfragmente. Zur Geschichte der Tendaguru-Expedition und ihrer Objekte, 1906–2018 untersucht. Marco Tamborinis Arbeiten zur Geschichte der deutschen Paläontologie und ihrer Konkurrenz mit den amerikanischen Dinosaurierprogrammen sind ebenfalls besonders aufschlussreich.
Zur Paläoneurologie und zu Tilly Edinger bietet die wissenschaftshistorische Literatur mittlerweile mehrere biographische Studien, darunter Arbeiten von Emily A. Buchholtz und Ernst-Arno Seyfarth.
George Gaylord Simpsons Tempo and Mode in Evolution von 1944 bleibt als Primärquelle für die Integration der Paläontologie in die Moderne Synthese grundlegend. Für die Entwicklung der modernen Paläobiologie sind daneben die Arbeiten von David Raup, Jack Sepkoski, Stephen Jay Gould und Niles Eldredge unverzichtbar.
Zur gegenwärtigen Dinosaurier- und Wirbeltierpaläontologie bieten Fachzeitschriften wie Journal of Vertebrate Paleontology, Palaeontology, Paleobiology, Historical Biology, Earth-Science Reviews, Proceedings of the Royal Society B, Nature Ecology & Evolution und Current Biology einen guten Zugang zu aktuellen Forschungsentwicklungen.
Literaturverzeichnis
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Bowler, Peter J. (1976): Fossils and Progress: Paleontology and the Idea of Progressive Evolution in the Nineteenth Century. New York: Science History Publications.
Brinkman, Paul D. (2010): The Second Jurassic Dinosaur Rush: Museums and Paleontology in America at the Turn of the Twentieth Century. Chicago/London: University of Chicago Press. DOI: 10.7208/chicago/9780226074733.001.0001.
Buchholtz, Emily A.; Seyfarth, Ernst-August (1999): „The Gospel of the Fossil Brain: Tilly Edinger and the Science of Paleoneurology“. In: Brain Research Bulletin 48 (4), S. 351–361. DOI: 10.1016/S0361-9230(98)00174-9.
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Heumann, Ina; Stoecker, Holger; Tamborini, Marco; Vennen, Mareike (2018): Dinosaurierfragmente. Zur Geschichte der Tendaguru-Expedition und ihrer Objekte, 1906–2018. Göttingen: Wallstein.
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