Mädchen oder Junge? Bei vielen Tierfossilien ist diese scheinbar simple Frage nicht ganz leicht zu beantworten, bei einigen sogar überhaupt nicht. Denn die meisten Geschlechtsmerkmale überdauern die Jahrmillionen nicht. Jetzt hat ein internationales Forscherteam jedoch eine Möglichkeit gefunden, das Geschlecht eines 125 Millionen Jahre alten Vogels zu bestimmen und damit gleichzeitig eine Erklärung geliefert, warum einige seiner Artgenossen übermäßig lange Schwanzfedern mit sich herumschleppten.
Die wichtigste Information zuerst: DNHM-D1874 war definitiv weiblich. Diese wenig ansprechende Bezeichnung trägt ein Exemplar des Urvogels Confuciusornis sanctus , dasnormalerweise im naturhistorischen Museum von Dalian im Nordosten Chinas beheimatet ist. Es gehört zu den elf ausgewählten Exemplaren, deren Knochen die Wissenschaftler um Anusuya Chinsamy von der Universität Kapstadt jetzt unter die Lupe nahmen. Die Untersuchung war Teil eines großangelegten internationalen Projektes, das sich zum Ziel gesetzt hat, möglichst viel über die Lebensumstände von C. sanctus zu erfahren.
Hunderte Exemplare am Grund eines Ur-Sees
Denn diese Vogelart hat gegenüber anderen Urvögeln einen entscheidenden Vorteil: Es sind bis heute fast 1.000 versteinerte Exemplare davon gefunden worden, mit einer riesigen Vielfalt an Größen und Formen. Viele, darunter auch DNHM-D1874, stammen aus dem Sedimentgestein eines ehemaligen Sees, ebenfalls im heutigen Nordosten Chinas, der wohl ursprünglich von Wäldern und einer Reihe von Vulkanen umgeben war. Wissenschaftler vermuten, dass mehrmals ganze Schwärme von C. sanctus von einem Vulkanausbruch beziehungsweise dessen Folgen überrascht und getötet wurden und anschließend im Schlamm des Sees eingeschlossen die Jahrtausende überdauerten.
Eines ist bei den Fossilien sehr auffällig: Obwohl definitiv zur gleichen Art gehörend, besitzen einige der Tiere zwei extrem lange Schwanzfedern, die zum Teil länger sind als ihr gesamter Körper, während andere keine derartige Zierde aufweisen. Bereits relativ früh mutmaßten Paläoornithologen daher, dass es sich bei den geschmückten Exemplaren um Männchen gehandelt haben könnte, und dass die Schwanzfedern die Weibchen beeindrucken sollten ähnlich wie es heute die Schwanzfedern des männlichen Pfaus tun. Ob die Tiere mit dem Federschmuck allerdings tatsächlich Männchen waren, war bisher völlig unklar.
Mineralstoffspeicher im Oberarmknochen
Jetzt haben Anusuya Chinsamy und ihre Kollegen bei einem ungeschmückten Exemplar eben DNHM-D1874 einen klaren Beleg dafür entdeckt, dass es sich um ein weibliches Tier gehandelt haben muss: Das Innere eines Oberarmknochens des Vogels enthielt Reste einer schwammartigen Struktur aus miteinander verwobenen Knochensträngen. Dabei handelte es sich offenbar um sogenanntes medulläres Knochengewebe, erläutert das Team. Dieses Gewebe gibt es auch heute noch bei Vögeln, und zwar ausschließlich bei weiblichen, die sich in ihrer fruchtbaren Lebensphase befinden: Es dient als eine Art Mineralstoffspeicher, der insbesondere eine Kalziumreserve für die aufwendige Bildung der Eierschalen beinhaltet.
DNHM-D1874 war demnach ein Weibchen, das vermutlich sogar kurz vor seinem Tod noch Eier gelegt hat, schlussfolgert das Team. Medullärer Knochen bildet sich nämlich direkt nach der Eiablage zurück, und bei DNHM-D1874 hatte diese Rückbildung bereits begonnen. Im Umkehrschluss bedeute das, dass die Exemplare mit den langen Schwanzfedern tatsächlich die Männchen waren und dass der Schmuck wohl wirklich zum Anlocken potenzieller Partnerinnen diente.
Früher Vogel pflanzt sich fort
Und die Wissenschaftler gehen in ihren Schlussfolgerungen sogar noch weiter: Da es eine ganze Reihe eher kleiner Fossilien gibt, bei denen die Schwanzfedern bereits gut ausgeprägt waren, begann C. sanctus vermutlich bereits mit der Fortpflanzung, bevor er vollständig ausgewachsen war. In dieser Beziehung glich der Urvogel, der ansonsten bereits viele Merkmale der modernen Vögel zeigte, offensichtlich noch seinen Dinosaurier-Vorfahren: Auch sie vermehrten sich, bevor sie ihre endgültige Körpergröße erreichten. Heutige Vögel setzen dagegen zuerst aufs Wachsen und dann erst auf die Fortpflanzung.
C. sanctus ist übrigens nicht das erste Tier, bei dem eine Geschlechtsbestimmung dank eines medullären Knochens gelang: Im Jahr 2005 entdeckte die Amerikanerin Mary Schweitzer bei einem Tyrannosaurus rex diese besondere Gewebeart, und zwei Jahre später folgten ähnliche Berichte über den Allosaurus und den Tenontosaurus. Damit war nicht nur klar, dass es sich bei den untersuchten Exemplaren um Dino-Mädchen gehandelt haben muss, sondern es war auch ein weiterer Beleg dafür gefunden, dass die Dinosaurier tatsächlich sehr eng mit den Vögeln verwandt sind.
Anusuya Chinsamy (University of Cape Town) et al.: Nature Communications, doi: 10.1038/ncomms2377 © wissenschaft.de Ilka Lehnen-Beyel
