Im Osten Chinas wurden Fossilien von Dinosauriern namens Anchiornis mit intakten Federn entdeckt. Diese 160 Millionen Jahre alten Exemplare bieten eine einzigartige Gelegenheit, die Flügelanatomie dieser Zeit zu untersuchen.
Die Forscher konzentrierten sich insbesondere auf ein oft übersehenes Detail: die Federmauser. Bei heutigen Vögeln kann die Art und Weise, wie Federn ersetzt werden, darauf hindeuten, ob das Tier auf den Flug angewiesen ist (Erklärung am Ende des Artikels). Ein geordneter Prozess erhält die Symmetrie der Flügel, während eine unregelmäßige Mauser typisch für flugunfähige Arten ist. Bei der Untersuchung der Fossilien konnte das Team dieses Muster beobachten.
Dr. Yosef Kiat und seine Mitarbeiter analysierten neun Anchiornis-Fossilien. Die Erhaltung der Federn ermöglichte es, die Flügelstruktur und neue wachsende Federn zu identifizieren. Ihre Studie zeigt ein ungeordnetes Mausermuster, was darauf hindeutet, dass diese Dinosaurier nicht fliegen konnten – eine Interpretation, die auf Vergleichen mit heutigen Vögeln basiert.
160 Millionen Jahre alte Anchiornis-Fossilien. Bildnachweis: Tel Aviv University
Diese Beobachtung gibt uns Aufschluss über die Gruppe der Pennaraptora, gefiederte Dinosaurier und Vorfahren der heutigen Vögel (siehe unten). Ähnlich wie bei heutigen Straußen oder Pinguinen könnten einige Mitglieder dieser Linie den Flug aufgegeben haben, nachdem sich ihre Umwelt verändert hatte. Dies zeigt, wie Anpassungen im Laufe der Zeit reversibel sein können.
Die in Communications Biology veröffentlichte Forschung zeigt, dass die Evolution der Flügel vielfältiger war als gedacht. Das einfache Detail der Federmauser ermöglicht es, funktionelle Verhaltensweisen bei uralten Kreaturen zu rekonstruieren und bietet eine neue Perspektive auf die prähistorische Fauna und ihre Fähigkeiten.
Die Federmauser bei Vögeln
Die Mauser ist der Prozess, bei dem Vögel ihre abgenutzten Federn ersetzen. Sie ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Flugeffizienz oder der Wärmeisolierung. Bei flugfähigen Arten verläuft die Mauser schrittweise und symmetrisch, um die Flugfähigkeit nicht zu beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu kann die Mauser bei flugunfähigen Vögeln wie dem Strauß unregelmäßiger und weniger organisiert sein.
Dieses Phänomen wird durch hormonelle und umweltbedingte Faktoren gesteuert. Häufigkeit und Muster der Mauser unterscheiden sich je nach Art und ihren Bedürfnissen. Zugvögel synchronisieren ihre Mauser beispielsweise oft mit ihren Zugzyklen, um den Verlust wichtiger Federn während des Fluges zu vermeiden.
Das Studium der Mauser in Fossilien, wie bei Anchiornis, ermöglicht es Paläontologen, funktionelle Merkmale abzuleiten. Durch den Vergleich mit modernen Vögeln können sie erschließen, ob ein Dinosaurier fliegen konnte oder nicht. Dieser Ansatz bietet ein wertvolles Werkzeug, um die Evolution von Verhaltensweisen und Anpassungen zu rekonstruieren.
Die Pennaraptora, ein Schlüssellink
Die Pennaraptora sind eine Gruppe gefiederter Dinosaurier, die vor etwa 175 Millionen Jahren entstand. Sie umfassen Arten wie Anchiornis und gelten als direkte Vorfahren der heutigen Vögel. Diese Linie ist die einzige unter den Dinosauriern, die das Massenaussterben am Ende des Mesozoikums vor 66 Millionen Jahren überlebte.
Diese Kreaturen wiesen Übergangsmerkmale auf, wie komplexe Federn und für den Flug angepasste Skelettstrukturen. Ihre Untersuchung ermöglicht es, nachzuvollziehen, wie sich Vogelmerkmale wie Flügel und Schnabel allmählich entwickelten. Die oft gut erhaltenen Pennaraptora-Fossilien aus China liefern wichtige Hinweise auf diese Entwicklung.
Die Vielfalt innerhalb der Pennaraptora zeigt, dass die Evolution nicht einheitlich verlief. Einige Arten könnten primitive Flugfähigkeiten entwickelt haben, während andere sie als Reaktion auf Umweltdruck wieder verloren.