Sind Vögel Dinosaurier? Eine kritische Analyse fossiler Befunde

Geschrieben von Reinhard Junker

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Englische Version: Are Birds Dinosaurs

Zusammenfassung

Vögel gelten heute in der Fachwelt als „lebende Dinosaurier“. In den letzten Jahrzehnten hat sich die mutmaßliche Abstammung der Vögel von Dinosauriern als einer der populärsten evolutionären Übergänge etabliert. In den letzten Jahren wurden zunehmend vogeltypische Merkmale bei Theropoden-Dinosauriern nachgewiesen. Es hat sich herausgestellt, dass ein Großteil von Vogelmerkmalen bei verschiedenen Dinosauriergruppen vertreten ist. Daher gilt ein schrittweiser Übergang von Dinosauriern zu Vögeln als fossil gut belegt. Nur wenige Merkmale eignen sich demnach, um zwischen Vögeln und Dinosauriern zu unterscheiden. Man könne daher heute keine Grenze mehr zwischen Dinosauriern und Vögeln ziehen.

In dieser Arbeit wird das Auftreten einer Reihe vogeltypischer Merkmale bei Dinosauriern und mesozoischen Vögeln genauer analysiert: In welchen Theropodengruppen kommen die betreffenden Merkmale vor und welche phylogenetische und welche stratigraphische Position nehmen die betreffenden Gattungen ein? Bewahrheitet es sich, dass die Vogelmerkmale Schritt für Schritt hinzugekommen sind?

Untersucht werden folgende Merkmale bzw. Merkmalskomplexe: Federtypen und Flugfähigkeit, Zähne und Schnabel, Gehirn und Encephalisations-Quotient, Furkula, Gastralia (Bauchrippen), Rippenkorb, Brustbein, hohle Knochen, Luftsacksystem und Atmung, Becken und rückwärts orientiertes Schambein, Pygostyl, Wadenbein, Handgelenk sowie Eier, Gelege und Brutpflege.

Ergebnisse

Die Analyse zeigt, dass eine Reihe von vogeltypischen Merkmalen, die bei Theropoden-Dinosauriern vorkommen, mehrfach konvergent entstanden ist und in Phylogenien an der Basis der jeweiligen Gruppen mutmaßlich gar nicht ausgeprägt war (vgl. Tab. 2). Bei nahezu allen untersuchten Merkmalen müssen aufgrund der mosaikartigen Verteilungen mehr oder weniger häufig Konvergenzen angenommen werden. Dabei werden teilweise je nach zugrundgelegtem Merkmal verschiedene Verwandtschaftsverhältnisse nahegelegt. Dies äußert sich z. B. darin, dass eine Reihe von Gattungen gemessen an etablierten Phylogenien widersprüchliche Merkmalskombinationen aufweist, die eine phylogenetische Einordnung mehr oder weniger stark erschweren. Diese häufig mosaikartige Verteilung begünstigt auch die umstrittene Deutung, dass manche Gattungen, die als Vogelvorläufer interpretiert werden, sekundär flugunfähige Vögel sein könnten. Deren Merkmale würden in diesem Falle als Belege für einen schrittweisen Übergang von Dinosauriern zu Vögeln ausscheiden. Bei einigen Merkmalen sind weiterhin deutliche Sprünge zu verzeichnen.

Aufgrund dieser Befunde ist die Behauptung eines schrittweisen evolutionären „Aufbaus“ des Vogelbauplans anhand des Fossilbefundes stark in Frage gestellt und wird bei einigen Merkmalen durch den Fossilbefund nicht unterstützt.

Darüber hinaus entsprechen diese und andere häufig anzutreffenden Befunde nicht evolutionstheoretischen Erwartungen und können als Anomalien angesehen werden:

• Auf der Basis der Merkmalskonstellationen bei frühen Vögeln und den ihnen nahestehenden Dinosauriern und ihrer stratigraphischen Positionen ergibt sich ein Bild aus unterschiedlichen Mosaiken und folglich eines Netzwerkes von Ähnlichkeitsbeziehungen.
• Es ist nicht klar, welche Gruppe an der Basis der Vögel steht.
• Das große Ausmaß an Homoplasien hat zur Folge, dass die Cladogramme nicht stabil sind und neue Funde zu größeren Änderungen führen können.
• Die ältesten Vogelgruppen sind schon an der Basis stark differenziert und es gibt teilweise auch „moderne“ Merkmale bei den ältesten Vertretern einer Gruppe.
• Speziell bei Gefiedermerkmalen zeigt sich das größte Ausmaß an Vielfalt nahe der Basis der Vogelgruppen.
• Die meisten Theropoden-Dinosaurier-Gattungen, die vogelartige Merkmale besitzen, sind geologisch jünger als die geologisch ältesten Vögel.

Einige Befunde sind evolutionstheoretisch gut interpretierbar. Manche (aber bei weitem nicht alle) Mosaikformen könnten evolutionären Übergangsformen nahestehen. In einigen Gruppen können im Verlaufe der Kreide Tendenzen der Veränderung von Merkmalsausprägungen nachvollzogen werden. Auch die Tatsache, dass viele Vogelmerkmale bei verschiedenen Dinosaurier-Gruppen der Theropoden vorkommen, kann mit gewissen Einschränkungen (z. B. Konvergenzproblematik) evolutionär gedeutet werden.

Evolutionäre Experimente

Der Mosaikcharakter der Merkmalsverteilungen und besonders die Vielfalt an früh etablierten Federtypen und Arten des Flugs (mit vierflügeligen Formen und teilweise unklaren Flugfähigkeiten) veranlasst viele Forscher, eine Art „evolutionäre Experimentierung“ anzunehmen. Diese Begrifflichkeit ist jedoch evolutionstheoretisch fragwürdig, da sie eine Zielorientierung impliziert, die einem Naturprozess jedoch nicht innewohnt. Die Rede von experimentellen Phasen in der Evolution kaschiert das evolutionstheoretische Problem einer schnell etablierten Vielfalt von unterschiedlichen Mosaiken.

Schöpfung

In den Ursprungsfragen der Biologie werden gewöhnlich nur Erklärungen diskutiert, die dem naturalistischen Paradigma verpflichtet sind. Für diese Festlegung gibt es weder eine naturwissenschaftliche noch eine philosophische Begründung, sondern es handelt sich um eine Konvention, die auch verlassen werden kann. Unter der Annahme einer Erschaffung flexibler, anpassbarer Grundtypen lassen sich die evolutionstheoretisch problematischen Befunde erklären:

• Das explosive Auftreten der Formenvielfalt spiegelt die Existenz von Grundtypen wieder, die in fertig ausgeprägter und vielfältiger Form erschaffen wurden.
• Die zahlreichen, unterschiedlichsten Mosaikformen sind Ausdruck vielfältiger Kombinationen von Merkmalen, deren Ausprägung durch die jeweilige Lebensweise und nicht durch eine vorausgegangene Evolution erklärt wird.
• Die Schwierigkeiten, die sich für evolutionstheoretische Modellierungen der Entstehungsweise der verschiedenen Mosaikformen ergeben, erübrigen sich, wenn die Merkmale frei und entsprechend der Anforderungen für bestimmte Lebensweisen und Lebensräume kombiniert werden können.
• Die diskutierte Problematik einer „Experimentierung“ entfällt. Es gibt keine „Experimente“ , sondern eine anfängliche Vielfalt von Formen, die ursprünglich in mancher Hinsicht am größten war (besonders bei Federtypen und Flugformen).