Wissenschaft

Neuer vogelartiger Dinosaurier hatte moderne Federn

Eine Untersuchung eines gut erhaltenen Fossils schiebt den Ursprung der modernen Feder weiter in die Vergangenheit. Donnerstag, 9 November

Von Rachel Brown

Zu seiner Zeit, vor 125 Millionen Jahren, war er sicher nicht besonders bemerkenswert. Jianianhualong tengi war nur um die 90 cm lang und wog etwa so viel wie ein Chihuahua – kaum ein Vergleich zu vielen seiner Kreidezeitgenossen.

Eine kürzlich erfolgte Studie des kleinen Dinosauriers könnte jedoch einen sehr großen Einfluss auf das wissenschaftliche Verständnis der Evolution von Federn haben.

Das gut erhaltene Fossil, das in Lioaning in China ausgegraben wurde, gehört zu einer neuen Art der Troodontidae, einer Familie vogelartiger Dinosaurier. In den vergangenen Jahren wurden in dem Gebiet seiner Entdeckung diverse neue Arten gefunden: die Jehol-Gruppe – so der Name des vielschichtigen Sedimentabschnitts im Nordosten Chinas – enthält eine Reihe kreidezeitlicher Fossilien, die vor allem für ihre Artenvielfalt und ihren besonders gut erhaltenen Zustand mit verblüffenden Details bekannt sind.

Das Auffällige an Jianianhualong tengi sind seine asymmetrischen Federn, die lange, steife Kiele und Federäste haben, die auf einer Seite länger als auf der anderen sind.

„Man geht gemeinhin davon aus, dass die Asymmetrie der Feder wichtig für [die] Entstehung des Vogelflugs ist“, schreibt Xu Xing in einer E-Mail. Er ist ein Paläontologe an der Chinesischen Wissenschaftsakademie und Co-Leiter der Studie. „Jetzt können wir nachweisen, dass diese Eigenschaft auch außerhalb der Vogelfamilie weit verbreitet war.“

FEDERVÖGEL

Die wegweisende Entdeckung des Archaeopteryx, eines anderen vogelartigen Dinosauriers, im Jahr 1861 war der erste Hinweis darauf, dass Dinosaurier vielleicht nicht nur schuppig waren. Nachfolgende Entdeckungen haben die Erkenntnis der Paläontologen untermauert, dass Federn nicht nur etwas für Vögel waren. Sie boten evolutionäre Vorteile wie Dämmung, Tarnung, Balz und (für manche) Unterstützung beim Flug. Vermutlich hatten alle Dinosaurier Federn, sogar Tyrannosaurus rex.

Aber nicht alle Federn sind gleich. Die frühen Vorfahren der Vögel bildeten Federn aus, bevor sie überhaupt fliegen konnten. Selbst das Auftreten von Federn, die mit Flugfähigkeit verbunden werden – wie zum Beispiel die asymmetrischen Federn an dieser neuen Art – bedeutet nicht, dass das entsprechende Tier auch wirklich fliegen konnte.

Konnte Jianianhualong tengi vom Boden abheben? Wahrscheinlich nicht.

„Es ist extrem schwierig, die aerodynamischen Fähigkeiten aus Fossilien früher Vögel und vogelartiger Dinosaurier zu rekonstruieren, weil einfach so viele Daten fehlen“, schreibt Michael Pittman, ein Paläontologe an der Universität von Hong Kong und einer der Autoren der Studie, in einer E-Mail.

Die asymmetrischen Federn der neuen Art lassen darauf schließen, dass sie zumindest einen kleinen aerodynamischen Aufschwung erhalten hat, so Pittmann. Bei manchen Dinosaurierarten könnte sich das darin geäußert haben, dass sie längere Sprünge machten, Sinkflüge verlangsamten, Räubern geschickt entkamen oder mit einem Satz auf ihre Beute sprangen.

„Wir haben zum aktuellen Zeitpunkt aber nicht genug Informationen, um sagen zu können, ob dieses Tier fliegen oder gleiten konnte“, fügt Pittman hinzu.

Der Holotyp – das namensgebende Originalexemplar – der Art ist für die Öffentlichkeit und zu wissenschaftlichen Studienzwecken in einem Museum in Dalian in China einsehbar. Die Autoren der Studie betrachteten sorgfältig die Skelettmerkmale und verglichen sie mit denen anderer Exemplare der Troodontidae. Sie scannten das Fossil mit einem laserbasierten Bildgebungsverfahren, das Paläontologen dabei hilft, neue Details in Fossilien zu erkennen. (Lesen Sie auch: Erster in Bernstein eingeschlossener Dinosaurierschwanz gefunden)

Die Wissenschaftler entdeckten asymmetrische Federn am Schwanz des Exemplars, halten es aber für wahrscheinlich, dass auch seine Bein- und Armfedern asymmetrisch waren.

FAMILIENSACHE

Der Fund dieser asymmetrischen Federn offenbart nicht nur ein neues Stückchen der Geschichte des Fliegens. Es gibt auch Aufschluss über die Beziehung zwischen vogelartigen Dinosauriern und den ersten Vögeln.

Die Troodontidae, zu denen die neue Art gehört, sind wiederum Teil einer größeren Gruppe, die auch alle noch lebenden und ausgestorbenen Vögel einschließt. Der Schädel und die Beine von Jianianhualong tengi haben mehr Ähnlichkeit zu denen späterer Vertreter der Troodontidae. Seine Arme und sein Becken ähneln jedoch eher früheren Arten – diese Entdeckung lässt darauf schließen, dass sich manche Merkmale schneller als andere entwickelt haben.

Es sind aber nicht einfach nur die Federn, die Jianianhualong tengi so bemerkenswert machen. Schließlich haben auch Archaeoptyerx und der vierflügelige Microraptor, die beide zu der Übergruppe der Troodontidae und der Vögel gehören, asymmetrische Federn.

Aber dass diese Federn an einer Art gefunden wurden, die einen so einzigartigen Platz im phylogenetischen Baum hat wie Jianianhualong tengi, lässt vermuten, dass solche Federn auch beim gemeinsamen Vorfahren der Vögel und Troodontidae vorkamen. Das schiebt dieses Bindeglied im Stammbaum weiter zurück als bisher gedacht, etwa 160 Millionen Jahre in die Vergangenheit.

Ryan Carney, ein Paläontologe und National Geographic-Stipendiat, der an der Studie nicht beteiligt war, weist darauf hin, dass die Berücksichtigung der Federform ein wichtiger Schritt in Studien zu evolutionären Beziehungen ist, der oft übergangen wird.

„Zu wissen, dass der nächstmögliche gemeinsame Vorfahre von Vögeln asymmetrische Federn hatte, ist extrem spannend“, sagt Pittman.

Die Wissenschaftler hoffen darauf, noch mehr gefiederte Arten zu finden und sich die bisher bekannten Arten noch einmal näher anzusehen. So wollen sie verstehen, wie sich asymmetrische Federn entwickelt haben – und ob diese Entwicklung ihren Ursprung im Flug hatte oder nicht.

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