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WIE HABEN SICH DIE VÖGEL ENTWICKELT?

Die Antwort ist überraschender, als man jemals gedacht hätte. Funde in Gesteinen aus der Jurazeit zeigen, dass sie schon sehr früh geschickt fliegen konnten.
Jools
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Wie haben sich die Vögel entwickelt?

Vor etwa 150 Millionen Jahren herrschte in Europa ein tropisches Klima, und ein Großteil des Kontinents war von Wasser bedeckt. Der gesamte Kontinent lag näher am Äquator als heute, und das heutige Deutschland und die angrenzenden Gebiete waren unter einem flachen, mit Inseln übersäten Binnenmeer verborgen. Eines der Archipele wurde von ungewöhnlichen Lebewesen bewohnt, die nicht in die übliche Fauna der damaligen Zeit passten.

Es handelte sich um die frühesten Vögel der Erde: Sie waren etwa so groß wie Krähen, hatten schwarze Federn und ernährten sich wahrscheinlich von Insekten.

Sie konnten nicht gut fliegen, sie verbrachten die meiste Zeit auf dem Boden und flogen nur gelegentlich in die Luft - vielleicht um lauernden Raubtieren zu entkommen. Sie sahen den Vögeln von heute nicht sehr ähnlich. Sie hatten Zähne im Kiefer und Krallen an den Flügelspitzen - Merkmale, die man heute bei erwachsenen Vögeln nicht mehr findet. Diese Tiere waren die Archaeopteryxek, und sie trugen viele der Merkmale ihrer früheren Dinosauriervorfahren.

Die Fossilien des Archaeopteryx gehören zu den berühmtesten der Geschichte, aber sie stellen auch ein großes Rätsel dar. Mehr als ein Jahrhundert lang war Archaeopteryx die einzige bekannte Vogelart aus der Jurazeit, der Zeit, in der sich die Vögel erstmals entwickelten. Obwohl in den letzten Jahrzehnten viele andere Vögel aus der Dinosaurierzeit entdeckt wurden, stammen sie alle aus der späteren Kreidezeit, als bereits viele verschiedene Vogelarten auf der ganzen Welt lebten.

Jetzt aber haben Forscher endlich eine zweite jurassische Vogelart gefunden. Der in China entdeckte und im Februar 2025 beschriebene Baminornis hat das Wissen der Experten über die frühesten Vögel sofort und erheblich erweitert. Der Baminornis hat keine Ähnlichkeit mit dem Archaeopteryx, was auf eine viel komplexere Entwicklungsgeschichte hindeutet als bisher angenommen. Parallel dazu wurde ein bemerkenswert gut erhaltener Archaeopteryx Fund beschrieben, der jahrzehntelang versteckt war und ein noch nie dagewesenes Licht auf die frühesten Vögel wirft. Solche Funde liefern wichtige Hinweise darauf, wie und warum sich Vögel entwickelt haben und ob die Fähigkeit zu fliegen einmal oder mehrmals während des Dinosaurierzeitalters entstanden ist.

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Vom Boden in die Luft

Vögel sind heute eine der erfolgreichsten und vielfältigsten Tiergruppen, mit etwa 10.000 bekannten Arten. Dazu gehören winzige Kolibris, die in der Luft schweben, Langstreckenzieher wie der Wanderalbatros, Spitzenprädatoren wie der Steinadler und große, flugunfähige Kreaturen wie der Emu.

Im letzten halben Jahrhundert haben Forscher herausgefunden, dass sich Vögel aus Dinosauriern entwickelt haben, genauer gesagt aus Theropoden, der Gruppe, zu der auch der truthahngroße Velociraptor und der gewaltige Allosaurus gehören.

Doch die Rekonstruktion der Evolutionsgeschichte der Vögel hat sich als äußerst schwierig erwiesen. "Vögel und vogelähnliche Dinosaurier sind im Fossilbericht extrem selten", sagt Jingmai O'Connor, Paläontologe am Field Museum in Chicago. Die Seltenheit der Funde ist auf anatomische Merkmale zurückzuführen. "Vögel sind im Allgemeinen klein, haben dünne, hohle Knochen und leichte Skelette", sagt Stephen Brusatte, Paläontologe an der Universität von Edinburgh. Das bedeutet, dass ihre Knochen in rauen Umgebungen wie schnell fließenden Flüssen leichter zerbrechen und zerquetscht werden, wo ein größeres Skelett, wie das eines Tyrannosaurus rexé, überleben kann.

In Anbetracht dieser Tatsache ist die Erhaltung der Archaeopteryx Fossilien ein Wunder. Die ersten Exemplare wurden in den frühen 1860er Jahren entdeckt: Zunächst wurde eine Feder gefunden, die erste fossile Feder, die jemals gefunden wurde, und dann wurde ein Skelett ohne Schädel entdeckt. Der Zeitpunkt war günstig: 1859 veröffentlichte Charles Darwin The Origin of Species, in dem er seine Argumente darlegte, dass die natürliche Auslese zur Entstehung neuer Arten und schließlich völlig neuer Arten von Organismen führt.


Das erste Fossil, das nur wenige Jahre später entdeckt wurde, war ein dramatisches Beispiel für ein Übergangsfossil: Es enthielt Spuren eines Tieres, das sowohl vogelähnliche als auch dinosaurierähnliche Merkmale aufwies.

Seit Jahrzehnten gibt es heftige Debatten über zwei Schlüsselfragen: Konnte Archaeopteryx fliegen und war er ein Vogel? Sicher ist, dass er das Gefieder besaß, das modernen Vögeln das Fliegen ermöglicht. Aber andere Aspekte seiner Anatomie schienen für einen dauerhaften Flug weniger geeignet zu sein. 

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Ebenso scheint es, dass Archaeopteryxkein Brustbein hatte, an dem die starken Flügelmuskeln ansetzen konnten. "Das ist wirklich rätselhaft", sagt Talia Lowi-Merri, Evolutionsbiologin an der Harvard University, die gezeigt hat, dass sich das Brustbein bei späteren Vögeln allmählich entwickelte. Es ist natürlich möglich, dass das Brustbein des Archaeopteryx aus Knorpel bestand, der nicht versteinert ist, aber dieser hätte eine schwächere Verankerung für Muskeln geboten als Knochen. "Selbst wenn er geflogen wäre, hätte er sich weniger kraftvoll bewegen können als moderne Vögel", sagt Lowi-Merri. Daher glauben viele Biologen, dass Archaeopteryx ein ebenso schwacher Flieger gewesen sein könnte wie die heutigen Hühner.

Fehlende Glieder

Obwohl immer mehr Informationen über Archaeopteryxverfügbar sind, bieten sie nur begrenzte Daten über die Vergangenheit der Vögel. Alle Fossilien stammen aus dem heutigen Deutschland, von einigen ehemaligen Inseln, auf denen sich Salzwasserlagunen befanden, in die die Kadaver von Archaeopteryx möglicherweise gefallen sind und langsam begraben und versteinert wurden. "Die Chancen dafür stehen eins zu einer Billion", sagt Brusatte.

Zusammengenommen stellen solche Ereignisse nur einen Punkt auf einer sehr langen Zeitachse dar. Die Fossilien von Archaeopteryx sind alle etwa 150 Millionen Jahre alt: Sie stammen aus dem Ende der Jurazeit, vor 143,1 bis 201,4 Millionen Jahren.

Und für viele Millionen Jahre nach den bekannten Archaeopteryx-Fossilien wurden keine Vogelfossilien mehr gefunden.

Anders verhält es sich mit der nachfolgenden Kreidezeit (vor 66-143,1 Millionen Jahren). Im Osten Spaniens, an einer Fundstelle namens Las Hoyas, wurden seit den 1980er Jahren die Überreste mehrerer Vögel und vogelähnlicher Dinosaurier gefunden. In jüngerer Zeit wurden auch im Nordosten Chinas wertvolle Funde gemacht, die feine Fossilien, darunter auch Vögel, enthalten. Diese gehörten zu einem Ökosystem namens Jehol-Biota, das vor etwa 120-135 Millionen Jahren existierte.

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"Es gibt viele Vögel aus der Kreidezeit", sagt Brusatte. Viele von ihnen sind keine Vorfahren moderner Vögel, sondern gehören zu Gruppen, die während des Massenaussterbens am Ende der Kreidezeit verschwanden, nach dem Asteroideneinschlag, der alle Dinosaurier, die keine Vögel waren, auslöschte.

Insgesamt sind Vögel und vogelähnliche Dinosaurier aus der Kreidezeit aus Ostasien, Nord- und Südamerika, Madagaskar und der Antarktis bekannt. Es liegt auf der Hand, dass sich die Vögel zu Beginn der Kreidezeit bereits diversifiziert hatten und weltweit verbreitet waren. Aber die späte Jurazeit blieb für Vögel frustrierend leer, mit Ausnahme von Archaeopteryx - bis zur Entdeckung von Baminornis.

Der zweite Vogel des Juras

Seit 2022 erforschen der Paläontologe Min Wang vom Beijing Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology und seine Kollegen eine neue Fossiliensammlung: die Zhenghe-Fauna in der südostchinesischen Provinz Fujian. Im ersten Jahr fanden sie ein Fossil mit dem Namen Fujianvenator: Es handelt sich um einen vogelähnlichen Dinosaurier, der wahrscheinlich näher mit Vögeln verwandt war als mit anderen Dinosauriern. Fujianvenator hatte lange Hinterbeine, was darauf hindeutet, dass er wahrscheinlich viel Zeit watend im Wasser verbrachte. Das Team schätzt das Alter der Zhenghe-Fauna auf 148-150 Millionen Jahre, ungefähr zeitgleich mit Archaeopteryx.

"Dieses Exemplar hat uns neue Hoffnung gegeben, dass wir in diesem Gebiet weitere interessante Fossilien finden könnten", sagt Wang. Das Vorhandensein von Süßwassertieren wie Schildkröten und kleinen Fischen deutet darauf hin, dass die Zhenghe-Fauna möglicherweise Reste eines Feuchtgebiets bewahrt hat, das ein idealer Lebensraum für Vögel gewesen sein könnte, spekulieren die Experten.

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Die Hoffnungen der Forscher erfüllten sich bald, und im Februar 2025 veröffentlichten sie eine Beschreibung von Baminornis. Es war ein kleiner Vogel mit einem Gewicht von 140-300 Gramm. 

"Vögel bereits am Ende der Jurazeit fortschrittliche aerodynamische und flugtechnische Eigenschaften entwickelt hatten."

- sagt Brusatte. Der große Unterschied zwischen Archaeopteryx und Baminornis deutet darauf hin, dass die Vögel zu dieser Zeit bereits vielfältig waren, was bedeutet, dass ihre Evolution früher begann als bisher angenommen. O'Connor warnt jedoch davor, aus den Baminornis Funden weitreichende Schlüsse zu ziehen, da sich frühe Interpretationen der neuen Fossilien bei genauerer Betrachtung oft als falsch erweisen.

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In jedem Fall ist die Datenlage zu den Juravögeln auch mit Baminornisäußerst dürftig, so dass viele Fragen unbeantwortet bleiben. "Hat die globale Verbreitung der Vögel bereits begonnen, als sie entstanden sind?" - Brusatte fragt sich: Pterosaurier und Fledermäuse, andere Vertreter der fliegenden Wirbeltiere, verbreiteten sich rasch. Ob dies auch bei den Vögeln aus dem Jura der Fall war, dafür haben die Experten noch keine Beweise gefunden.

Die Existenz von Vögeln aus der Kreidezeit deutet jedoch auf etwas Radikales hin: Sie legen nahe, dass sich die Fähigkeit zu fliegen bei Vögeln und ihren engsten Verwandten wiederholt entwickelt hat, und zwar über verschiedene Mechanismen.

Auf in den Himmel

Zwei Fossilien sind der Schlüssel zu dieser These. Das erste ist der Microraptor, aus der Jehol-Biota, der 2003 von Xing Xu und Kollegen erstmals beschrieben wurde. Der Microraptor war ein kleiner Dinosaurier, der mit seinen vorderen und hinteren Gliedmaßen flog, d. h. er hatte vier statt zwei Flügel. Dies unterscheidet sich so sehr von der Art und Weise, wie Vögel fliegen, sagt O'Connor, dass es auf einen unabhängigen evolutionären Ursprung hindeutet.

Der andere ist Yi, der 2015 von Xu und O'Connors Team beschrieben wurde. Der Yi ist aus der spätjurassischen Yanliao-Biota bekannt und ist ein Theropoden-Dinosaurier, der eng mit Vögeln verwandt ist. Er hatte lange, vorstehende Knochen an beiden Handgelenken, an denen eine Membran befestigt war. Dies deutet darauf hin, dass Yi nicht mit vogelähnlichen Federn flog, sondern mit einer Hautmembran, ähnlich wie bei Fledermäusen.

Die Meinungen über die Interpretation der Fossilien gehen weit auseinander. "Ich favorisiere mehrere Ursprünge für den Flug der Dinosaurier", sagt O'Connor. Ähnliche Ansichten vertritt Wang:

"Ich denke, die aktuellen Fossilienbeweise zeigen, dass sich der Flug mehr als einmal entwickelt hat."

Lowi-Merri hingegen glaubt, dass der Flug bei den Dinosauriern nur einmal auftrat und die anschließende Evolution für eine Vielfalt von Flugstilen sorgte. "Es war ein allmählicher Übergang", sagt er. "Während dieses Übergangs experimentierten seltsame Kreaturen, die sich von der Hauptlinie abzweigten, mit verschiedenen Merkmalen, die nicht so gut funktionierten wie die Merkmale, die in der Hauptlinie verblieben."

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Ein besseres Verständnis weiterer Fossilien und der Beziehungen zwischen den Arten könnte der Schlüssel sein, um festzustellen, ob sich das Fliegen mehr als einmal entwickelt hat. In der Zwischenzeit kehren die Paläontologen immer wieder zu Archaeopteryxzurück, um zu verstehen, wie sich Vögel und das Fliegen entwickelt haben.

Flügel, Handgelenke und Kopf

Im Mai 2025 beschrieben O'Connor, Wang und ihre Kollegen das 14. Exemplar von Archaeopteryx: Das vor 1990 entdeckte und als Chicago-Exemplar bezeichnete Fossil befand sich in einer Privatsammlung und wurde erst 2022 vom Field Museum erworben und analysiert. Das Skelett ist fast vollständig und, was noch wichtiger ist, nicht gebrochen. "Der Archaeopteryxet wird seit 164 Jahren untersucht", sagt O'Connor, aber es gibt immer noch viele Rätsel. "Es ist unglaublich, wie viele grundlegende neue Informationen wir durch dieses Exemplar erhalten haben."

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Auch der Kopf des Exemplars sagt uns viel. O'Connor und sein Team waren die ersten, die die Struktur des Gaumens analysierten. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da der Gaumen von Vögeln heute sehr beweglich ist und es ihnen ermöglicht, spezielle Ernährungsmechanismen zu nutzen. "Um zu wissen, ob der Schädel beweglich ist, müssen wir die Morphologie des Gaumens kennen", sagt O'Connor. Es stellte sich heraus, dass sie bei dem fraglichen Exemplar bereits sehr vogelähnlich waren.

In einer im August 2025 veröffentlichten Studie zeigten O'Connor und Kollegen außerdem, dass Archaeopteryx Merkmale aufwies, die ihm eine schnelle Nahrungsaufnahme ermöglichten, darunter eine bewegliche Zunge und eine empfindliche Schnabelspitze . Diese Merkmale entwickelten sich, um den Flug zu unterstützen, der die körperlich anstrengendste aller Fortbewegungsarten bei Wirbeltieren ist und daher sehr kalorienintensiv ist, so O'Connor.

Auf der Grundlage neuer Belege aus dem Chicago Archaeopteryx, dem Baminornis und späteren Fossilien glauben die Forscher zunehmend, dass die Merkmale, die schließlich wirklich anspruchsvolle Flugmanöver ermöglichten, bereits am Ende der Jurazeit vorhanden waren oder sich zumindest zu entwickeln begannen.

Und das Tempo der Entdeckungen der letzten Jahre lässt Paläontologen hoffen, dass bald weitere Hinweise darauf gefunden werden, wie die Vögel den Himmel eroberten.

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