Sie gelten als die einzigen überlebenden Nachfahren der Dinosaurier und brachten tausende von Arten hervor: Die Entwicklungsgeschichte der Vögel gehört zu einem der spannendsten Themen in der Paläontologie. Als eines der frühesten Beispiele eines Vertreters vom Übergang von den Dinosauriern zu den Vögeln gilt dabei ein etwa rabengroßes Wesen, das vor etwa 120 Millionen Jahren durchs heutige China flatterte. Erst vor kurzem stand Jeholornis im Licht der Aufmerksamkeit: Das Forscherteam um Han Hu von der University of Oxford präsentierte ihn als das älteste bekannte fruchtfressende Tier. Diese Ernährungsweise spiegelte sich in den fossilen Mageninhalten und Merkmalen der Schnabelstrukturen wider.
In ihrer neuen Studie werfen die Wissenschaftler nun mehr Licht auf die Frage, wie der Schädel und damit auch das Gehirn sowie die Augen des Tieres beschaffen waren. Wie sie erklären, war bisher ein Problem, dass zwar zahlreiche gut erhaltene Jeholornis-Fossilien gefunden wurden, aber der Schädel dabei immer aus plattgedrückten Bruchstücken bestand, wodurch die ursprünglichen 3D-Strukturen des Kopfes unklar blieben. “Diese Knochen bilden so etwas, wie man es am Boden einer Tüte Kartoffelchips findet”, erklärt Co-Autorin Jingmai O’Connor vom Field Museum in Chicago.
Aus plattgedrückten Stücken rekonstruiert
Wie die Paläontologen berichten, ist es ihnen allerdings gelungen, aus solchen Überbleibseln eine detaillierte digitale Rekonstruktion eines Jeholornis-Schädels zu erstellen. Dazu führten sie aufwendige CT-Scans an einem Fossil durch, die verborgene Strukturen aufdecken konnten. “Es war schwierig, unter den etwa 100 Fossilien den richtigen Schädel für das teure Verfahren auszusuchen, da wir vor dem Scannen nicht wussten, ob ein Exemplar uns die gewünschten Informationen liefert”, sagt Hu. „Neben der Vollständigkeit ist dabei wichtig, dass der Schädel so erhalten ist, dass er von anderen Körperteilen isoliert werden kann. Glücklicherweise erwies sich das ausgesuchte Exemplar als nahezu perfekt“, sagt der Forscher. O’Connor führt fort: “Es wurde dadurch möglich, die Stücke mit dem CT-Scanner zu erfassen und sie zu einem 3D-Bild zusammenzusetzen“.
So erschien schließlich ein detailliertes Computermodell des Schädels auf dem Computerbildschirm, wie er einst unzerquetscht ausgesehen hat. “Wir konnten dadurch verschiedene Merkmale von Jeholornis erkennen, die zuvor unbekannt waren. Unter anderem konnten wir dadurch auch extrapolieren, wie sein Gehirn beschaffen war”, sagt Co-Autor Matteo Fabbri vom Field Museum. Denn wie die Forscher erklären, zeichnen sich die Formen des längst vergangen Nervengebildes in den Merkmalen der Hirnkapsel ab. Viele grundlegende Teile des Gehirns sind dabei auch über die Artgrenzen und die Zeit hinweg gleich strukturiert geblieben: Funktionelle Einheiten befinden sich an denselben Stellen, egal ob man das Gehirn eines Frosches, eines Menschen oder eines fossilen Vogels betrachtet. So konnten die Forscher nun auch Vergleiche zwischen den Strukturen bei Jeholornis und bekannten Merkmalen bei anderen Tieren anstellen.
