Knochensplitter

Der Stoff, aus dem die Vögel sind Siegeszug der Schrumpfmeister

Von

Davide Bonnadonna

Wann begann der Weg vom Dinosaurier zum Vogel? Weit früher als gemeinhin angenommen, behauptet eine aktuelle Studie: Über 50 Millionen Jahre entwickelten bestimmte Raubsaurier immer mehr Vogelmerkmale. Die Siegertypen waren am Ende vor allem eines - winzig.

Als Mitte des 19. Jahrhunderts die systematische Erforschung vergangenen Lebens begann und Geschichten über urzeitliche Monster die Fantasie der Öffentlichkeit beflügelten, schaute man mit Vorliebe auf die Kolosse unter den Dinosauriern. Klar, dass man Tyrannosaurus Rex, den größten aller Räuber, "König" taufte: Was sollten die Giganten unter den Großen denn anderes sein als die End- und Höhepunkte ihrer Entwicklungslinien?

Heute fällt die Antwort darauf deutlich anders aus als in den Anfangstagen der Paläontologie: Die Riesen waren die Verlierer im Lotto der Erdgeschichte. Die Größten unter den Sauriern mögen zeitweilig die Stärksten gewesen sein, die Fittesten im Sinn der Darwinschen Evolutionstheorie aber waren sie nie. Da liefen ihnen weit kleinere Verwandte den Rang ab - und manche überlebten sogar, als die Giganten ausstarben.

Die Geschichte der Dinosaurier hatte mit relativ kleinen Tieren begonnen, aber sehr schnell zu großen Wuchsformen geführt. Solange die Umweltbedingungen das begünstigten, war Gigantismus in der Evolution vieler Dinosaurier-Entwicklungslinien offenbar ein Trumpf.

Groß ist nicht immer gut

In widrigen Zeiten aber fehlte den Riesen die nötige Flexibilität. Saurier mittlerer und kleiner Körpergröße erwiesen sich schon in der Trias, also noch vor der Zeit der wahren Giganten, zumindest in einer Hinsicht als weit erfolgreicher: Sie prägten deutlich mehr Arten aus und besetzten vielfältigere ökologische Nischen.

Das gilt vor allem für die kleinsten der kleinen Dinosaurier - jene Theropoden, die sich zu Maniraptora, zu Paraves und schließlich zu Vögeln (Aves) entwickeln sollten. Aber wann und wie genau, wollten Michael S. Y. Lee, Andrea Cau, Darren Naish und Gareth J. Dyke wissen, begann diese Entwicklung, die schließlich zur einzigen Saurierlinie führen sollte, die fit genug war, die Katastrophen am Ende der Kreidezeit zu überleben?

Viel früher als gedacht, fanden sie heraus: In der Fachzeitschrift "Science" berichten sie über die anatomischen Veränderungen bei verschiedenen Entwicklungslinien der Theropoden über einen Zeitraum von mehr als 150 Millionen Jahren. Sie zeigen, dass die Evolution Richtung Vogel wohl schon rund 50 Millionen Jahre früher begann als bisher gedacht. Grundlage der Studie war der Vergleich von 1549 anatomischen Merkmalen in rund 120 gut dokumentierten Spezies von Theropoden und frühen Vögeln.

Am Beginn der Entwicklung hin zum Vogel stand demnach die Schrumpfung - das Entstehen kleiner, flinker Theropoden-Arten. In zwölf identifizierbaren Schüben verloren demnach die zu Vögeln führenden Entwicklungslinien an Größe und Gewicht. Ab einem Zeitpunkt vor circa 210 Millionen Jahren, den die Forscher als Anfangspunkt der Ausprägung von Vogelmerkmalen setzen, fiel das Durchschnittsgewicht der untersuchten Arten dabei von 163 Kilogramm auf geschätzt 800 Gramm.

Ein evolutionäres Puzzle: Alles fügt sich am Ende zum Vogel

Die Studie dokumentiert dabei ein in der Evolutionswissenschaft bestens bekanntes Prinzip: Kleinere Arten mit einer oft schnelleren Generationenfolge haben ein höheres Potenzial zur Bildung neuer Arten.

Die Theropoden, die man in direkter Linie für Vorfahren von Paraves und Aves hält, prägten dabei viermal schneller neue körperliche Merkmale aus als andere Dinosaurier. Geradezu rasant verlief aber ihre Größenabnahme. Die Theropoden erschlossen so schnell zahlreiche neue ökologische Nischen - und einige davon lagen ab etwa 170 Millionen Jahre vor unserer Zeit immer deutlicher über Bodenniveau.

Dass dieser Abheber gelang, lag auch daran, dass Dinosaurier die dafür nötigen Merkmale bereits ausgeprägt hatten: Hohlknochen, die viel Stabilität bei geringem Gewicht boten; Gefieder, die nicht mehr nur wärmten oder Konkurrenten beeindruckten, sondern auch versteifte Kielfedern enthielten, die sich als tragende Federn nutzen ließen; zierliche Körperbauten, deren Schwerpunkte sich gegenüber denen anderer Theropoden verschoben hatten; und schließlich sogar Schädel mit vergrößerten Augen und Gehirnen und verkleinerten Schnauzen oder bezahnten Schnäbeln.

So ausgerüstet erschlossen die Paraves die Möglichkeiten des Gleitfluges, den sie 50 Millionen Jahre lang in verschiedener Art und Weise optimierten. Dann, vor wohl rund 120 Millionen Jahren, erfolgte der erste gefiederte Flügelschlag - und der Siegeszug der Vögel begann.

Nur warum? Die Autoren der Studie halten vieles für ein glückliches Zusammentreffen: Schrumpfung ermöglichte die Besetzung neuer Nischen, mag aber die Notwendigkeit für ein dichtes Federkleid zur verbesserten Isolation erhöht haben. Kleine Wuchsformen ermöglichten die Eroberung der Baumhöhen, was aber die Ausprägung kräftiger, unabhängig voneinander agierender Beine und Arme bedingte.

Auch dafür, wie die kleinen Theropoden so ungewöhnlich schnell Proportionsveränderungen erreichten, gibt es Erklärungen. So wuchsen ihnen möglicherweise nicht etwa die Arme, sondern diese schrumpften einfach nicht mit, als die Körpergrößen abnahmen - sie "entwickelten" in solchen Fällen keine neuen Merkmale, sondern behielten alte, nützliche bei. Und die Köpfe von Paraves und Vögeln könnte man mit juvenilen Dinosaurierköpfen vergleichen - sie behielten also quasi "Kindform". Dass dadurch Gehirn und Augenapparat in Relation zum Körper "wuchsen", war eine am Ende für den Flug höchst nützliche Nebenwirkung.

In der Rückschau wirken solche evolutionären Entwicklungen seltsam zielgerichtet, aber das ist natürlich eine Fehlwahrnehmung. Wir sehen ja nur die erfolgreichen "Konzepte" der Evolution, die am Ende überlebten. Die unzähligen Irrwege, die sich nie fortpflanzten, sehen wir nicht.



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10 Leserkommentare
zaeppelin 01.08.2014
frederic_1618 01.08.2014
quark@mailinator.com 01.08.2014
7eggert 01.08.2014
w-j-s 01.08.2014
Haywood Ublomey 01.08.2014
Haywood Ublomey 01.08.2014
50penny 02.08.2014
volkertheo 02.08.2014
taglöhner 02.08.2014

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