Paläontologie: Das Geheimnis des Fliegens

Neue Untersuchungen an Archaeopteryx lassen vermuten: Der Vogelflug begann als Gleiten

Schon in der späten Kreidezeit, vor rund 65 Millionen Jahren, existierten Vorläufer unserer heutigen Gänse, Albatrosse, Pelikane oder auch Flamingos. Wie genau jedoch die Flugversuche der allerersten Vögel aussahen - ob elegant gleitend oder kraftvoll schlagend -, darüber gab es bislang nicht viel mehr als Vermutungen.

Bereits 1915 stellte der amerikanische Zoologe William Beebe die Hypothese auf, dass die ersten Vögel vierflüglige Gleiter waren, die sich von Bäumen in die Tiefe gestürzt hätten - nur fehlte ihm der fossile Beweis dafür. Andere Forscher verlegten den Beginn des Vogelfluges auf den Boden: Zweibeinige Saurier hätten sich durch heftiges Flügelschlagen in die Lüfte erhoben.

Untersuchungen durch die Kopenhagener Forscher Per Christiansen und Niels Bonde scheinen nun Beebe Recht zu geben. Mit Lichtmikroskop und einer Camera lucida (einem speziellen Zeichengerät) hatten sich die Wissenschaftler einem der sieben fossilen Exemplare des berühmten Urvogels Archaeopteryx gewidmet. Wie die Dänen nachwiesen, müssen neben seinen vorderen, zu Flügeln umgewandelten Gliedmaßen auch die hinteren Extremitäten gefiedert gewesen sein.

Zum Fliegen waren die drei bis vier Zentimeter langen Federn zwar kaum geeignet, vermutet Christiansen, doch könnten sie die Überbleibsel von Hinterflügeln gewesen sein, mit denen die Ahnen von Archaeopteryx durch die Lüfte glitten.

Die Theorie, dass die ersten Vögel vermutlich nicht nur die vorderen Gliedmaßen zum Gleiten einsetzten, wird auch durch den Fund eines 77 Zentimeter langen, an allen vieren gefiederten Raubsauriers unterstützt - Saurier und Vögel gelten als eng verwandt. Der in der chinesischen Provinz Liaoning entdeckte Microraptor gui stellte vor mehr als 124 Millionen Jahren vermutlich von Bäumen aus seiner Beute nach - im Gleitflug. Für einen schnellen Start vom Boden dürften seine Federn zu lang gewesen sein, und mit Dreck verklebt wären sie aerodynamisch unbrauchbar geworden.

Christiansen und Bonde sind davon überzeugt, dass Federn die treibende Kraft für die Evolution des Vogelfluges gewesen sind. Anatomische Besonderheiten des Flugapparates der Vögel, wie die Leichtbauweise des Skeletts mit seinen luftgefüllten Knochen oder die kräftige Brustmuskulatur, hätten sich hingegen erst viele Generationen später entwickelt. Die Evolution vom Vier- zum aerodynamisch vorteilhafteren Zweiflügler war bei Archaeopteryx fast abgeschlossen. Am Anfang der Entwicklung stand hingegen wohl das einfachste Modell: Alle Extremitäten wurden genetisch in gleicher Weise mit Federn ausgestattet.

Die Federn selbst könnten noch sehr viel älter als die frühen vogelartigen Geschöpfe sein - vielleicht trug sogar Tyrannosaurus rex ein Gefieder?

Alle GEOSKOPE aus dem Magazin 8/04

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