Von wegen ausgestorben: Wer einen Dinosaurier sehen will, braucht oft nur aus dem Fenster zu blicken. Denn die heutigen Vögel sind dieser Tiergruppe zuzuordnen – sie sind aus Vorfahren entstanden, die den Asteroideneinschlag vor etwa 66 Millionen Jahren überlebt haben. Zu ihrem Erfolgsgeheimnis avancierte ein „Patent“, das sich bereits lange zuvor bei Dinosauriern entwickelt hat: die Feder. Man geht davon aus, dass sich im Jurazeitalter bei Vertretern der Gruppe der Pennaraptora-Dinosaurier aus daunenartigen Gebilden schließlich komplexere Federn entwickelten. Anfangs könnten sie verschiedenen Zwecken gedient haben. Doch im weiteren Verlauf der Entwicklung wurden ihre aerodynamischen Effekte immer wichtiger. Dies führte bei den Pennaraptora dann schon früh zu komplexen Flugfähigkeiten. Im weiteren Verlauf der Evolution dieser Gruppe und später bei den Vögeln kam es dann allerdings auch wieder zu einem Verlust der Flugfähigkeit – wie etwa bei den Laufvögeln oder den Pinguinen.
Gefieder-Merkmale im Visier
Bei der Erforschung der Entwicklungsgeschichte der gefiederten Dinosaurier und der Vögel haben sich Paläontologen bisher vor allem mit den Merkmalen von fossilen Arm- beziehungsweise Flügelknochen beschäftigt. Yosef Kiat und Jingmai O’Connor vom Field Museum of Natural History in Chicago rücken nun hingegen die Entwicklung der Gefieder-Strukturen in den Fokus. Den beiden Wissenschaftlern zufolge wurde bisher kaum systematisch erfasst, welche Gefieder-Merkmale typisch für die Schwingen der flugfähigen Vögel sind.
Die Grundlage ihrer Studie bildete deshalb eine umfassende Untersuchung der Federstrukturen heutiger Vögel anhand von hunderten von Museumsexemplaren. Als sich Kiat die Flügel und Federn von Kolibris, Falken, Pinguinen und Co. ansah, wurde ein bekanntes Merkmal bei den fliegenden Arten deutlich: Ihre primären Schwungfedern entlang der Flügelspitzen sind asymmetrisch aufgebaut. Die Feder-Ader ist dabei seitlich versetzt, während die Primärfedern bei flugunfähigen Vögeln, symmetrisch aufgebaut sind. Doch zusätzlich stieß der Wissenschaftler nun auf ein Charakteristikum, das bisher unentdeckt geblieben ist: Alle flugfähigen Vögel besitzen neun bis elf Schwungfedern, die aus dem finalen Flügelsegment hervorgehen, das der Hand entspricht.
Ein altes Prinzip
Es handelt sich um eine einfache Regel, die offenbar bisher niemandem aufgefallen ist: „Es war wirklich überraschend festzustellen, dass bei so vielen unterschiedlichen Flugweisen, die wir bei den modernen Vögeln finden, alle dieser Regel folgen – sie haben zwischen neun und elf Primärfedern. Ich war überrascht, dass das anscheinend noch niemand bisher festgestellt hat“, sagt Kiat. Bei flugunfähigen Vögeln schwankt die Zahl der Federn in diesem Bereich dagegen stark – bei Pinguinen sind es beispielsweise mehr als 40 kleine Federn, Emus haben hingegen keine Primärfedern an dem Flügelsegment. Offenbar haben sich in der Entwicklungsgeschichte der flugunfähigen Vögel diese abweichenden Formen herausgebildet.
