Arsinoitherium ist eine ausgestorbene Gattung afrikanischer Säugetiere (Afrotheria). Sie wird zur Ordnung der Embrithopoda gestellt, die vom Paläozän bis zum Oligozän in Afrika, auf der Arabischen Halbinsel sowie im westlichen Eurasien vorkam und die eine wenig bekannte, den Seekühen und Elefanten nahestehende Verwandtschaftsgruppe bildet. Arsinoitherium stellt dabei ein nashorngroßes Tier dar, das durch zwei Paar Hörner aus Knochensubstanz auf dem Schädel charakterisiert war, von denen das vordere extrem große Ausmaße erreichte und deren Funktion bis heute nicht eindeutig geklärt ist. Weiterhin typisch waren sehr hohe Backenzähne und ein vollständiges Gebiss ohne Unterbrechung in der Zahnreihe. Der eher schwach entwickelte Beckenbereich gibt an, dass die Tiere wahrscheinlich an den Rändern von Sümpfen und Seen lebten und sich pflanzlich ernährten. Insgesamt repräsentiert Arsinoitherium den am besten untersuchten Vertreter der Embrithopoda, umfangreiches Fundmaterial stammt weitgehend aus dem Fayyum in Ägypten und datiert in das Obere Eozän und Untere Oligozän vor rund 40 bis 30 Millionen Jahren. Weitere Fossilreste sind aber aus großen Teilen Afrikas belegt.
Beschreibung Habitus Arsinoitherium stellte ein großes Säugetier dar und hatte einen nashornähnlichen Habitus: Es besaß einen massigen, walzenförmigen Körper mit kurzem Hals und wies kräftige, kurze und säulenartig gestaltete Beine mit jeweils fünf kurzen Zehen (pentadactyl) auf. Die Schulterhöhe betrug etwa 1,8 m bei einer Kopf-Rumpf-Länge von mehr als 3,4 m. Das Lebendgewicht wird auf 1,5 bis 1,9 t für kleinere Formen und bis zu 2,4 t für größere Formen geschätzt. Andere Autoren gehen von bis zu 4 t aus.
Schädel- und Gebissmerkmale mini|links|hochkant|Schädel von Arsinoitherium Der massive Schädel erreichte 74 bis 77 cm Länge, gemessen bis zur Spitze der Hörner bis zu 109 cm. Die Jochbeine waren allerdings nicht sehr ausladend und standen rund 32 bis 33 cm auseinander. Ebenfalls sehr kräftig war das Hinterhauptsbein mit zwei weit auseinander stehenden und stark herausragenden Gelenkflächen als Ansatz der Halswirbelsäule. Die Scheitelbeine waren eher kurz und deutlich im Längsprofil gesattelt gestaltet. An diesen setzte das Stirnbein an, welches die Basis der Hörner bildete. Die Orbita lag relativ weit hinten im Schädel, hinter dem letzten Backenzahn. Der vordere Teil des Rostrums war eher kurz und niedrig gestaltet, an der Basis der vorderen Hörner setzte ein kleiner, bogenförmig gestalteter Rest des Nasenbeins an, der bei älteren Tieren mit dem Mittelkieferknochen verwachsen war und der die beiden großen Nasenöffnungen an der Vorderseite des großen Hornpaares trennte. Der Mittelkieferknochen war deutlich nach hinten verlängert und berührte das Stirnbein, ein Merkmal, das auch bei den Rüsseltieren und Seekühen auftritt. Aufgrund der extrem hohen Backenzähne ragte der Oberkiefer weit nach oben.
Der zwischen 53 und 73 cm lange Unterkiefer war in Bezug auf die massige Bezahnung eher schlank mit einem niedrigen, am hinteren Backenzahn etwa 11 cm hohen Knochenkörper. Er besaß jedoch kräftige und hochragende Gelenkenden, der Kronenfortsatz erhob sich bis 44 cm über der Unterkieferbasis. Die Symphyse reichte bis zum vordersten Molaren und war dadurch sehr kräftig. Das Gebiss bestand aus dem vollständigen Gebiss der frühen Säuger und wies dadurch folgende Zahnformel auf: Generell war die gesamte Zahnreihe geschlossen und kein Diastema ausgebildet. Die Schneidezähne wiesen eine nagelartige Form auf und waren eher klein. Eine Ausnahme bildet hier das jeweils innere Paar, das mitunter leicht vergrößert war, ein Merkmal, das bereits bei den frühesten Vertretern der Embrithopoda ausgeprägt ist. Der Eckzahn ähnelte den Schneidezähnen, was als incisiform bezeichnet wird. Die Prämolaren waren einfach gebaut sowie schmal und kaum molarisiert, unterschieden sich also deutlich von den hinteren Backenzähnen. Diese besaßen auf der Kaufläche zwei deutlich quergestellte, hochragende Zahnschmelzleisten (bilophodont) und waren sehr groß. So konnten die hinteren Molaren 8 bis 9 cm lang werden. Insgesamt bemerkenswert bei den Backenzähnen war ihre ausgeprägte Hochkronigkeit (hypsodont). Die Prämolaren erreichten bis zu 7 cm Höhe, der hinterste und massivste Molar konnte dagegen bis zu 13 cm hoch werden. Die gesamte Zahnreihe vom zweiten Prämolar bis zum letzten Molar wies eine Länge bis zu 28 cm auf.
Hörner Die Hörner waren das äußerlich auffallendste Merkmal von Arsinoitherium, von denen es zwei Paare besaß. Diese bestanden im Gegensatz zu ähnlichen Bildungen modernerer Säugetiere nicht aus Keratin oder Hornsubstanz, sondern stellten knöcherne Bildungen dar. Das vorderste und größte Paar dominierte den Gesichtsbereich und wurde vollständig aus dem Nasenbein gebildet. Die einzelnen Hörner konnten bis zu 60 cm lang werden, bei großen Individuen befanden sich die Hornspitzen bis zu 72 cm über der Schnauze. Von der Basis, die für jedes Horn bis zu 22 cm in der Längsrichtung und bis zu 15 cm in der Breite maß, ragten sie schräg nach vorn aufwärts, die Spitzen standen dabei bis zu 37 cm weit auseinander. Die Hörner wiesen meist einen eher dreieckigen Querschnitt auf, mit der Spitze nach vorn weisend. Sie waren evolutiv durch das Auseinanderklaffen der oberen und unteren knöchernen Wände des Nasenbeins entstanden und dadurch von zahlreichen Hohlräumen durchzogen. Da diese kontinuierlich in die Nasennebenhöhlen und in die Stirnhöhlen übergingen, können die Hörner als prinzipiell hohl angesehen werden. Im Innern befand sich zwar ein System aus stützenden Streben, doch erreichte die äußere Hornwand an einzelnen Stellen nur maximal 5 mm Dicke. An der Basis dieses mächtigen Hornpaares, noch auf dem Stirnbein und dicht über der Orbita, saß das wesentlich kleinere hintere Hornpaar, das vollständig aus diesem Schädelknochen gebildet wurde.
Merkmale des Körperskelettes Das postcraniale Skelett ist durch zahlreiches Fundmaterial bekannt, die Wirbelsäule ist aber nicht vollständig überliefert. Anders als bei ähnlich großen Säugetieren war das Schulterblatt nicht verlängert, sondern markant verbreitert und kurz. Besonders massiv war der Oberarmknochen, der bis zu 61 cm lang wurde und vorn und hinten stark verschmälert war. Er wies am Schaft eine markante Knochenerhebung auf, der als Ansatz des Musculus deltoideus diente. Die Ulna, die gut 50 cm Länge erreichte, war nicht mit dem eher flachen und kurzen Radius verbunden. Größter Langknochen war der Oberschenkelknochen mit über 80 cm Länge, er übertraf dabei deutlich das Schienbein, welches nur halb so lang war. Allerdings saß der Kopf des Femurs markant nahe am Schaft, während dieser vorne und hinten charakteristisch verschmälert war. Sowohl Vorder- als auch Hinterfüße wiesen fünf Strahlen (pentadactyl) auf und waren ähnlich geformt wie bei den heutigen Elefanten, allerdings ist es wahrscheinlich, dass Arsinoitherium eine deutlicher plantigrade Fortbewegung ausübte (Sohlengänger) und die Zehen stärker gespreizt waren. Zusätzlich ausgebildete Gelenkflächen im Hand- und Fußwurzelbereich ermöglichten zudem eine sehr hohe Flexibilität sowohl der Vorder- als auch Hinterfüße. Analog zu den Elefanten waren die Handwurzel- und Fußwurzelknochen seriell angeordnet, das heißt, die einzelnen Knochenelemente einer Reihe lagen direkt hintereinander und überschnitten sich nicht wechselseitig wie es bei zahlreichen anderen Huftieren der Fall ist.
Fundorte mini|hochkant|Schädel-, Zahn- und Hornfragmente von Arsinoitherium aus Chilga in Äthiopien; sie werden als rund 30 % größer als vergleichbare Funde aus dem Fayyum in Ägypten beschrieben und bilden den Bestand der möglichen Art Arsinoitherium giganteum Funde von Arsinoitherium stammen sowohl aus Afrika als auch von der Arabischen Halbinsel, die während des Eozäns und des Oligozäns miteinander verbunden waren. Die bedeutendsten Reste, die auch zur Erstbeschreibung der Gattung dienten, wurden dabei im Fayyum in Ägypten gefunden. Dieses liegt auf der westlichen Seite des Nils rund 80 km südlich von Kairo. Die Funde entstammen der Gebel-Qatrani-Formation, einer geologischen Gesteinseinheit von fast 350 m Mächtigkeit, bestehend aus Sand-, Schluff- und Tonsteinen sowie Konglomeraten mit einem Alter von rund 31 Millionen Jahren. Hier wurden seit 1901 zahlreiche Funde gemacht, allein während der Fayum expedition of the American Museum im Jahr 1907 unter Leitung von Henry Fairfield Osborn konnten sechs vollständige Schädel von Arsinoitherium entdeckt werden, wobei einer davon, der größte, während des Transportes zerstört wurde. Bereits im Jahr zuvor fanden die beiden Forscher Eberhard Fraas aus Deutschland und Richard Markgraf aus Österreich zahlreiche gut erhaltene Arsinoitherium-Fossilien im Fayyum. Insgesamt sind heute aus dem Fayyum Reste von mindestens 47 Individuen bekannt, von denen mehr als die Hälfte zu nicht ausgewachsenen, also juvenilen Tieren gehören. Warum so viele Jungtiere von Arsinoitherium hier vorkommen, ist nicht geklärt. Weitere Knochen- und Zahnreste kamen in Chilga in Äthiopien zu Tage, die vor allem Zähne, aber auch die knöchernen Reste der Hörner umfassen und welche zwischen 27 und 28 Millionen Jahre alt sind. Vor allem einzelne Zähne sind aus Dor el Talha in Libyen und Malembe in Angola bekannt. Zu den nördlichsten Funden in Afrika zählen jene aus Bir Om Ali im Djebel Chambi im zentralen Tunesien, die in einer Lage aus Schluffen und Tonen des Oberen Eozäns lagen. Diese werden durch Zahnreste (unter anderem ein Eckzahn) und postcraniale Skelettelemente wie Wirbel, Fußknochen und Teile des Beckens repräsentiert. Ein Oberkieferfragment mit anhaftendem Backenzahn stellt den bisher jüngsten Fund des afrikanischen Kontinents dar. Er stammt aus Lothidok im nordwestlichen Kenia und ist zwischen 27 und 24 Millionen Jahre alt. Reste des Bewegungsapparates konnten weiterhin in der Aydim-Formation im Südwesten von Oman nachgewiesen werden. Die Zuweisung ist etwas fraglich. Aus der Region sind aber eindeutige Zähne der Gattung belegt, so etwa von den bedeutenden Fossilfundstellen Taqah und Thaytiniti sowie von der Typusfundstelle von Omanitherium. Weitere Funde von der Arabischen Halbinsel stammen von Shumaysi im Westen von Saudi-Arabien.
Paläobiologie Lebensweise mini|Lebensbild von Arsinoitherium zitteli