Protoceratops

Der Nackenschild – Signal statt Schutz

Das auffälligste Merkmal ist der Nackenschild (Frill), gebildet aus Parietal- und Squamosalknochen mit zwei Parietalfenstern. Hone, Wood und Knapp (2016, Palaeontologia Electronica 19(3): Art. 19.3.52A) wiesen anhand von 37 Schädeln in vier Größenklassen nach, dass der Frill positiver Allometrie unterliegt – er wächst überproportional schnell und ändert im Laufe der Ontogenese seine Neigung von flach (juvenil) zu steil aufgerichtet (adult). Knapp, Knell und Hone (2021, Proceedings of the Royal Society B 288: 20202938) führten die erste hochauflösende 3D-geometrisch-morphometrische Analyse an 30 Schädeln durch. Drei von vier Vorhersagen für sozio-sexuelle Signalstrukturen wurden bestätigt: geringe Integration mit dem restlichen Schädel, die höchste Wachstumsrate aller Schädelregionen und die höchste morphologische Varianz. Einzig ein klarer Sexualdimorphismus in der Frill-Form konnte nicht nachgewiesen werden – weder in dieser Studie noch in früheren (Maiorino et al. 2015, PLOS ONE 10(5): e0126464). Hone et al. (2017) argumentieren, dass protrahiertes Wachstum bei Dinosauriern dimorphe Signale systematisch verschleiern könnte. Die Frage bleibt offen.

Bezahnung und Ernährung

Protoceratops besaß einen kräftigen, papageienartigen Schnabel (Rostrale) und dahinter Zahnbatterien mit vertikal gestapelten Ersatzzähnen. Die Zähne waren als Schneidklingen angeordnet, mit grob texturiertem Schmelz und Mikro-Serrationen an der Basis – optimiert für das Zerkleinern zäher, faseriger Vegetation. Zwei kleine Prämaxillarzähne saßen nahe der Schnabelspitze. Eine quantitative Zahnzahl lässt sich nicht sinnvoll angeben, da Zahnbatterien kontinuierlich Zähne produzieren und abstoßen.

Ontogenetischer Gangwechsel

Eine der bemerkenswertesten Entdeckungen betrifft die Fortbewegung: Słowiak, Tereshchenko und Fostowicz-Frelik (2019, PeerJ 7: e7324) zeigten, dass sich die Tibia-Femur-Proportionen während des Wachstums signifikant verschieben. Bei Schlüpflingen ist die Tibia deutlich länger als das Femur, bei großen Adulten nur noch geringfügig. Dies dokumentiert einen ontogenetischen Wechsel von fakultativer Bipedie (Jungtiere) zu obligater Quadrupedie (Erwachsene) – der Psittacosaurus-ähnliche Schlüpfling entwickelte sich zu einem vollständig vierbeinigen Erwachsenen.

Weichschalige Eier – eine Revolution der Reproduktionsbiologie

Trotz Tausender Protoceratops-Skelette waren Eier dieser Gattung extrem selten. Die berühmten „Dinosaurier-Eier" vom Flaming Cliffs, 1923 entdeckt und jahrzehntelang Protoceratops zugeschrieben, gehörten in Wahrheit zu Oviraptor (Norell et al. 1994, Science 266: 779–782).

Die Erklärung lieferten Norell, Wiemann, Fabbri et al. (2020, Nature 583: 406–410): Mittels Raman-Spektroskopie und Histologie wiesen sie nach, dass Protoceratops weichschalige Eier legte – vergleichbar mit Schildkröteneiern. Weiche Schalen fossilisieren drastisch schlechter als harte, was die Seltenheit im Fossilbericht erklärt. Die Eier wurden wahrscheinlich in Sand vergraben, da eine weiche Schale das Gewicht eines brütenden Elternteils nicht tragen könnte. Die Autoren schlossen, dass harte Eierschalen bei Dinosauriern mindestens dreimal unabhängig evolvierten – eine Interpretation, die allerdings durch Nachfolgestudien mit größeren Stichproben angezweifelt wird.

Sozialverhalten und Brutpflege

Protoceratops zeigt eines der am besten dokumentierten Sozialverhalten unter Nicht-Vogel-Dinosauriern. Fastovsky et al. (2011, Journal of Paleontology 85(6): 1035–1041) beschrieben ein Nest (MPC-D 100/530) mit 15 juvenilen Individuen von Tugriken Shireh. Die Jungtiere waren 10–15 cm lang und wahrscheinlich unter einem Jahr alt, aber keine Schlüpflinge mehr – ein Hinweis auf verlängertes Nestlingsverhalten.

Hone, Farke und Wedel (2014, PLOS ONE 9(12): e113306) dokumentierten eine Aggregation von vier Juvenilen derselben Größenklasse – Beleg für alterssegregierten Zusammenhalt durch die gesamte Ontogenese. Am Fundort Bayan Mandahu in China fanden sino-belgische Expeditionen fünf adulte P. hellenikorhinus parallel und Bauch an Bauch liegend. Das Gesamtbild deutet auf Herdenverhalten mit altersspezifischen Untergruppen hin.

Aktivitätsmuster

Schmitz und Motani (2011, Science 332: 705–708) analysierten Skleralringe und Orbitamorphologie bei 33 Archosauriern und klassifizierten Protoceratops als cathemeral – aktiv in der Dämmerung und tagsüber in kurzen Intervallen, nicht streng nachtaktiv, wie zuvor vermutet wurde. Diese Methodik wurde allerdings kritisiert (Hall, Kamilar & Kirk 2011), sodass das Ergebnis mit Vorsicht zu betrachten ist.