Flugsaurier

Der gefiederte Imperator

Von Ulf von Rauchhaupt
24.04.2022
, 19:09
Tupandactylus imperator besaß den größten Kopfkamm aller Flugsaurier. Nun stellt sich heraus: am Hinterkopf hatte er nicht nur Flaum, sondern richtige, gefärbte Federn.
Paläontologen finden Federn am Fossil eines Flugsauriers. Das verweist auf einen sehr frühen Ursprung des Gefieders. Es könnte sich bereits kurz nach dem größten Massensterben seit dem Erscheinen der Tiere entwickelt haben.
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Tupandactylus imperator, ist ein imposanter Name für eine imposante Kreatur. Sie lebte vor 113 Millionen Jahren, gegen Ende der frühen Kreidezeit in einer Weltgegend, die heute im Osten Brasiliens liegt, und gehörte zu den Pterosauriern, zu Deutsch „Flügelechsen“, also jenen fliegenden Reptilien, ohne die seit Jurassic Park III kein zünftiger Dinosaurierfilm mehr auskommt. Allerdings waren die Pterosaurier eben gerade keine Dinosaurier, sondern mit diesen nur sehr weitläufig verwandt. Der letzte gemeinsame Vorfahre beider Tiergruppen lebte irgendwann in der frühen Trias, mit der vor 250 Millionen Jahren das Erdmittelalter begann.

Umso wichtiger ist eine Entdeckung, die ein Paläontologenteam um Maria McNamara vom University College im irischen Cork jetzt in Nature publiziert hat. Der Fachartikel unter der Erstautorschaft von McNamaras Postdoktorandin Aude Cincotta beschreibt die Entdeckung kleiner Federn an einem T-imperator-Fossil, das offenbar illegal aus Brasilien heraus in eine Privatsammlung in Belgien gelangt war und Anfang des Jahres durch das königlich-belgische Institut für Naturwissenschaften wieder repatriiert worden ist. Unter den zehn Koautoren Cincottas sind auch zwei brasilianische Wissenschaftler.

Die fossile Feder aus dem Kopfkammes eines Flugsauriers der Art Tupandactylus imperator ist nur rund 1,5 Millimeter lang.
Die fossile Feder aus dem Kopfkammes eines Flugsauriers der Art Tupandactylus imperator ist nur rund 1,5 Millimeter lang. Bild: Aude Cincotta

Die Strukturen, die das Team als Federn identifizierte, sind winzig, insbesondere im Verhältnis zu dem gewaltigen Kopfkamm des Tieres, an dessen Rückseite sie gefunden wurden. Dieser Kamm hatte eine Ausdehnung, die fast an die Grundfläche des Corpus eines Cellos heranreicht, ist damit das größte derartige Gebilde, das je bei einer Flugsaurierart beschrieben wurde, und mag bei der erst 1997 erfolgen Namensgebung der Art eine Rolle gespielt haben. Die jetzt entdeckten Federn sind die ersten echten farbigen Gefiederelemente, die bei einem Pterosaurier gefunden wurden – wenn die Interpretation denn richtig ist.

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Gefiederte Dinosaurier sind dagegen nichts Neues – die gesamte heutige Vogelwelt, vom Strauß bis zum Kolibri, stammt von theropoden Dinosauriern ab, und seit gut 25 Jahren ist bekannt, dass auch viele Nichtvogel-Dinosaurier, also auch solche, die nicht fliegen konnten und auch keine flugfähigen Vorfahren hatten, ein Federkleid oder zumindest einzelne Federbüschel besaßen. Geflogen wurde mit Federn nachweislich erst seit der späten Jura vor etwa 165 Millionen Jahren.

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Die Schwierigkeit fossilen Federlesens

Aber das waren alles Dinosaurier, keine Pterosaurier. Die Flügelechsen schwangen sich mit Flughäuten in die Luft, die sie allerdings nicht nach Art der erst sehr viel später auftretenden Säugetiergruppe der Fledertiere aufspannten, sondern mit den stark verlängerten Entsprechungen unsere Ringfinger. An Pterosaurierfossilien war man bislang nur auf Reste flaumiger Filamente gestoßen, sogenannter Pyknofibern, die sich ganz unabhängig von den wesentlich komplexer aufgebauten Federn entwickelt haben konnten.

Nun ist das nicht das erste Mal, dass Forscher jenseits der Vögel und der Dinosaurier Federfossllien gefunden haben wollen. Aber deren Identifikation ist nicht einfach. Federn bleiben bei Versteinerungsprozessen nur selten erhalten – und noch seltener so schön wie die des 150 Millionen Jahre alten Archaeopteryx im Solnhofener Plattenkalk. Berühmt sind etwa die seltsamen, fast an Pfauenfedern gemahnende Fortsätze auf dem Rücken von Longisquama insignis, eines chamäleonartigen Reptils aus der mittleren Trias Kirgisiens, die aber heute niemand mehr als Federn interpretiert. Der mutmaßlich wahren Natur dieser Strukturen hat bereits der Erstbeschreiber mit der Benennung Rechnung getragen – „longisquama“ bedeutet “lange Schuppe“. In anderen Fällen hatten Häutungsreste oder Verwesungsprozesse die Forscher in die Irre geführt. Diese Vorgeschichte dürfte nun dafür sorgen, dass viele Experten, die nicht an dem Gutachterprozess für Nature beteiligt waren, auch an dem neuen Fund ihre Zweifel anmelden werden.

Tupandactylus imperator
Mit fünf Metern Flügelspannweite war T. imperator größer als jede lebende Vogelart. Seine Cousins aus der Familie Azhdarchidae dagegen wurden so groß wie kleine Flugzeuge. Bild: Bob Nicholls/Nature

Allerdings weisen die von McNamara und ihrem Team untersuchten Versteinerungen nicht nur die federtypische Struktur regelmäßiger Verzweigungen auf, sondern enthalten vor allem mikroskopische Spuren, welche die Forscher als fossile Reste von Melanosomen identifizierten, winzige Käpselchen, die bei lebenden Vögeln und Säugetieren mit Pigmenten gefüllt sind und ihren Häuten, Haaren oder eben Federn Farbe verleihen. Diese Melanosome waren auch in der Haut des Kopfkammes des T. imperator enthalten, was darauf schließen lässt, dass die kaiserliche Zier eine farbliche Musterung aufwies. Die wurde durch den Besatz mit Federchen offenbar noch unterstrichen.

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Lange bevor Tiere mit Federn flogen, entwickelten sie die filigranen Hautanhängsel also zu anderen Zwecken – zur Wärmeisolation oder zu Werbezwecken in der Paarungsanbahnung, vielleicht auch zur Warnung der Konkurrenz. Wenn sich die Deutung der jetzt vorgestellten Befunde aber an weiteren Fossilfunden erhärtet, dann muss die Feder schon sehr früh im Erdmittelalter erfunden worden sein, bevor sich eine frühe Tiergruppe namens Avemetatarsalia in Flugsaurier und Dinosaurier und von diesen aus schließlich in die Vögel aufspaltete. Davon ist jedenfalls Michael Benton von der University of Bristol überzeugt, der das Konzept der Avemetatarsalia 1999 eingeführt hatte. „Es kann natürlich sein, dass sich Federn unabhängig voneinander in etlichen Gruppen der Dinosaurier und Pterosaurier entwickelt haben“, schreibt Benton in einem Begleitartikel zu der aktuellen Veröffentlichung in Nature. „Aber die gemeinsame strukturelle Komplexität der Pigmente, das gemeinsame genomische Erbe, das man unterstellen kann und das gemeinsame Muster der Entwicklungsstadien bei diesen Organismen, macht einen einzigen Ursprung wahrscheinlicher“.

Dieser Ursprung aber muss dann sehr früh in der Trias liegen, in einer Zeit vor fast 250 Millionen Jahren, hundert Millionen Jahre vor dem Archaeopteryx. Der Ursprung der Feder könnte damit in die Zeit kurz nach dem Übergang der Erdzeitalter Perm und Trias liegen. Diese Grenze trennt zugleich das Erdaltertum vom Erdmittelalter, denn damals kam es – aus nach wie vor nicht völlig geklärten Gründen – zum größten Artensterben der Erdgeschichte seit dem Erscheinen hinreichend komplexer vielzelliger Organismen, die sich als Tiere ansprechen lassen. Mehr als 90 Prozent aller Arten an Land wie im Meer waren damals sehr plötzlich zugrunde gegangen. Die Federn müssen entstanden sein, als sich die Tierwelt von dieser Katastrophe erholte, und Michael Benton hält es für möglich, dass sie ein Produkt eines „Wettrüstens“ zwischen den Avemetatarsalia und den sogenannten Synapsiden waren, einer anderen Reptiliengruppe, warmblütig und vielleicht sogar schon behaart, den Ahnen der Säugetiere.

Quelle: faz.net
Autorenporträt / Rauchhaupt, Ulf von (UvR)
Ulf von Rauchhaupt
Redakteur im Ressort „Wissenschaft“ der Frankfurter Allgemeinen Sonntagszeitung.
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