Denkt man an ausgestorbene (prähistorische) Tiere fallen einem wohl zuerst die imposanten Dinosaurier ein. Denkt man an eine etwas nähere Vergangenheit sind es Mammuts und Säbelzahnkatzen. Denkt man an ausgestorbene Fische wird wohl Megalodon an erster Stelle genannt werden und dann … wer weiß… vielleicht auch ein Thema, das näher beleuchtet werden will.
Heute soll es aber um Vögel gehen. Denn da dürften die wenigsten ein Bild vor Augen haben und wenn, dann vielleicht Archaeopteryx, der bekannteste von ihnen, wenn auch nicht der einzige einer langen (und größtenteils unbekannter) Reihe prähistorischer Vögel.
Zum Nachdenken hat mich das Buch VOM TYRANNOSAURUS ZUM HUHN gebracht, denn obwohl ein Kinderbuch enthält es doch eine Menge Informationen zu prähistorischen Vögeln, die mir unbekannt waren. Von daher war dieses Buch für mich durchaus eine Bereicherung, auch wenn ich das Kindesalter schon seit einigen Jahren überschritten habe. Was aber nicht heißt, dass ich nicht Spaß daran habe Bücher dieser Art zu lesen.
Archeopteryx (Heinrich Harder)
Archaeopteryx (aus altgriechisch ἀρχαῖος archaîos „uralt“ und πτέρυξ ptéryx „Flügel, Schwingen, Feder“) ist eine Gattung der Archosaurier, deren Fossilien in der Fränkischen Alb in den Solnhofener Plattenkalken aus dem Oberjura entdeckt wurden. Archaeopteryx gilt als Übergangsform, die zwischen theropoden Dinosauriern und den Vögeln vermittelt. Da der etwa rabengroße Archaeopteryx in der Regel den Vögeln als ursprungsnahe Form zugerechnet wird, bezeichnet man die Gattungsmitglieder auch als Urvögel.
Archaeopteryx wurde im Jahr 1861 von Hermann von Meyer auf der Grundlage eines isolierten Federabdrucks erstmals beschrieben. Das erste Skelettexemplar (das sogenannte Londoner Exemplar) wurde schon im selben Jahr entdeckt und ist in der Erstveröffentlichung erwähnt. Bis heute folgten mindestens 11 weitere, unterschiedlich vollständige Skelettfunde.
Der Einbezug eines 2011 aufgrund neuer Fossilfunde benannten Archaeopteryx-ähnlichen Dinosauriers der spätjurazeitlichen Tiaojishan-Formation (Liaoning, China) in eine stammesgeschichtliche Analyse führte dazu, dass die bisher angenommenen Verwandtschaftsverhältnisse von Archaeopteryx angezweifelt wurden. Die Analyse ergab, dass Archaeopteryx zusammen mit der neuen Gattung Xiaotingia, die in manchen Merkmalen Deinonychosauriern gleicht, näher mit den Deinonychosauriern als mit späteren Vögeln verwandt gewesen sein könnte.
Dieser Hypothese zufolge wäre Archaeopteryx, je nach Definition der Gruppe der Vögel, entweder nicht den Vögeln zugehörig, oder die Vögel schlössen auch die Deinonychosaurier mit ein.
Aber auch wenn die Stellung des Archäopteryx noch Fragen aufwirft, bei anderen Tieren ist die Zugehörigkeit zu den Vögeln eindeutig.
Eoconfuciusornis zhengi (© N. Tamura)
Zum Beispiel bei den Vertretern der Confuciusornithidae. Die Confuciusornithidae sind eine Familie urtümlicher, ausgestorbener Vögel aus der Kreidezeit. Die Familie wurde 1995 nach dem Fund von Confuciusornis in der Jehol-Gruppe im Nordosten Chinas aufgestellt. Inzwischen wurden weitere der Gruppe zugeordnete Fossilien gefunden, darunter der sperlingsgroße Eoconfuciusornis. Derzeit gibt es insgesamt vier Gattungen.
Die Confuciusornithiden hatten einen Hornschnabel, Zähne fehlten. Die Befiederung ist bei einigen Fossilien perfekt erhalten und bedeckt Körper, Hals, Oberschenkel, den vorderen Flügelbereich und den Schwanz mit kurzen Federn. Lange Schwungfedern gab es im hinteren Bereich der Flügel. Die Hälfte der Exemplare, wahrscheinlich die Männchen, trägt am Schwanz zusätzlich zwei extrem verlängerte Federn, die länger als der Körper sind. Das aus sieben verschmolzenen Wirbeln bestehende Kreuzbein bildet ein Synsacrum. Acht bis neun Schwanzwirbel sind zu einem Pygostyl verschmolzen. Verglichen mit Archaeopteryx war das Brustbein größer und hatte einen deutlicheren Kiel. Die Hand besaß noch drei bewegliche Finger, die vermutlich dem Klettern dienten.
Jeholornis palmapenis (© N. Tamura)
Jeholornis (Syn.: Shenzhouraptor) war eine urtümliche Vogelgattung, deren Fossilien in der kreidezeitlichen Jehol-Gruppe, einer als Fossillagerstätte bekannten Gesteinsabfolge in der nordostchinesischen Provinz Liaoning, entdeckt wurden. Die Nomenklatur des Taxons ist umstritten, da zwei wissenschaftliche Beschreibungen nahezu zeitgleich veröffentlicht wurden, die dasselbe Taxon unterschiedlich benennen.
Neben Archaeopteryx und Rahonavis gehörte Jeholornis zu den wenigen ursprungsnahen Mitgliedern der Gruppe der Vögel, die einen langen knöchernen Schwanz ohne Anzeichen eines Pygostyls besaßen. Mit bis zu 27 Schwanzwirbeln war der Schwanz sogar länger als der aller bekannten Exemplare des Urvogels Archaeopteryx, dessen Schwanz aus maximal 23 Wirbeln bestand. Zhou und Zhang (2003) nehmen an, dass der Vorfahr aller Vögel ebenfalls mindestens 27 Schwanzglieder besaß. Jeholornis’ Schwanzwirbelsäule gleicht in einer weiteren Eigenschaft derjenigen dromaeosaurider Deinonychosaurier, einer vogelähnlichen Gruppe der theropoden Dinosaurier: Die Wirbelkörper waren eingefasst durch verlängerte seitliche und bauchseitige Wirbelfortsätze, die für eine Versteifung des Schwanzes sorgten.
Andererseits zeigt Jeholornis gegenüber dem erdgeschichtlich älteren Archaeopteryx eine insgesamt modernere Anatomie. Im Unterschied zur sehr ausgeprägten Bezahnung des Urvogels besaß Jeholornis nur drei sehr kleine Zähne im Unterkiefer. Vermutlich in Anpassung an das Fressen von Samen sind sowohl Ober- als auch Unterkiefer kürzer und robuster ausgebildet. In der Ausprägung der Beckenwirbelsäule (des Sakrums) nimmt Jeholornis eine Zwischenstellung zwischen Archaeopteryx und den höheren Vögeln ein: Gegenüber den fünf unverschmolzenen Beckenwirbeln (Sakralia), die das Sakrum von Archaeopteryx bilden, und den sieben oder mehr miteinander verschmolzenen Beckenwirbeln bei höher entwickelten Vögeln wie Confuciusornis besaß Jeholornis sechs Beckenwirbel, die miteinander verschmolzen waren.
Im Unterschied zu Archaeopteryx, dem vermutlich ein knöchernes Brustbein fehlte, wirkt das Brustbein von Jeholornis fortgeschritten: Es war länglich und mit perforierten seitlichen Trabecula-Fortsätzen ausgestattet. Jeholornis war besser als der Urvogel an den Schlagflug angepasst: Die Schultergelenkgrube war stärker rückenwärts ausgerichtet, die Rabenbeine strebenartig verlängert und die Mittelhandknochen I und II körpernah zu einem Carpometacarpus verschmolzen. Für eine bessere Flugfähigkeit spricht auch das Verhältnis zwischen den Längen der Vorder- und Hintergliedmaßen, das bei Jeholornis stärker zugunsten der Vordergliedmaßen verschoben war. Jeholornis’ Hand hingegen war kleiner und robuster als die des Archaeopteryx.
In zwei Jeholornis-Exemplaren sind auch Abdrücke der Schwanzfedern überliefert – ähnlich wie bei den gefiederten Theropoden Caudipteryx und Microraptor endet der Schwanz in einem Fächer von Federn. Abdrücke der Flügel sind ebenfalls erhalten; sie belegen, dass Jeholornis die für Aktivflieger notwendigen asymmetrischen Schwungfedern besaß.
Wie bei Archaeopteryx und einer Anzahl theropoder Dinosaurier zeigen viele Wirbel von Jeholornis pneumatische Foramina, die belegen, dass bereits die Vorfahren der Vögel ein komplexes Atemsystem besaßen – offenbar lagen mit der Lunge verbundene Luftsäcke vor, deren Ausstülpungen (Divertikel) unter anderem die Wirbel und andere Knochen füllten (pneumatisierten). Hinzu kommt bei Jeholornis das stammesgeschichtlich früheste Indiz für einen Schlüsselbeinluftsack – die Öffnungen in den Brustbeinfortsätzen legen dessen Vorhandensein nahe.
Jeholornis ist einer der wenigen mesozoischen Vögel, für dessen Ernährungsweise ein direkter Beweis vorliegt: Im Bauchraum eines Fossils sind zahlreiche Abdrücke runder bis ovaler Pflanzensamen, sowie von Magnolienblättern zu erkennen. Der fossil überlieferte Mageninhalt weist Jeholornis in Übereinstimmung mit der Schnabelmorphologie als körner- und blätterfressenden Vogel aus.
Archaeoptery, Confuciusornis und Jeholornis sind nur ein paar der zahlreichen Urzeit-Vögel … weitere werden demnächst auf diesem Blog vorgestellt.
