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14.02.24  Confuciusornis: Alter Vogel mit hoher Flugkunst

Die Untersuchung eines sehr gut erhaltenen fossilen Exemplars des sog. „Konfuzius-Vogels“ (Confuciusornis sanctus) aus der Unterkreide brachte neue Kenntnisse über den Bau seines Federkleids. Die Forscher schließen auf eine noch bessere Flugfähigkeit als bisher angenommen. Confuciusornis erscheint als „fertiger Vogel“ mit vielen Merkmalen heutiger Vögel früh im Fossilbericht.

Der im Jahr 1995 erstmals entdeckte „Konfuzius-Vogel“ Confuciusornis sanctus aus der chinesischen Provinz Liaoning gehört zu den am besten bekannten Vögeln der Unterkreide (Abb. 445). Über 1.000 fossile Exemplare wurden gefunden. Confuciusornis hatte etwa die Größe einer Krähe. Das Fundgebiet wird auf 125 bis 120 Millionen radiometrische Jahre datiert. Wie heutige Vögel hatte Confuciusornis einen zahnlosen Schnabel – anders als viele bezahnte Vogelarten, die in jüngeren Schichten gefunden wurden. Er gilt zusammen mit der noch etwas älter datieren Gattung Eoconfuciusornis (Abb. 446) als der älteste bekannte Vogel mit einem Schnabel. Er besaß keinen langen, reptilienähnlichen Schwanz, sondern wie heutige Vögel ein Pygostyl (mehrere verschmolzene Schwanzwirbel), an dem die Schwanzfedern fächerförmig ansitzen. Bei einigen Exemplaren ist auf dem Brustbein ein niedriger Kiel in der hinteren Hälfte zu erkennen; das Rabenbein ist ähnlich wie bei heutigen Vögeln lang und strebenförmig. Wie bei heutigen Vögeln dürften Ellbogen- und Handwurzelgelenk mechanisch gekoppelt gewesen sein, was ebenso wie das gut ausgebildete Federkleid mit asymmetrischen Flugfedern für eine Fähigkeit zu aktivem Flug spricht. Daneben besaß er auch Merkmale, die als „urtümlich“ gelten wie ein bumerangförmiges statt V-förmiges Gabelbein (Furkula) oder der Besitz von Bauchrippen.

Die Flugfähigkeit von Confuciusornis wurde kontrovers diskutiert (vgl. Nudds & Dyke 2010), doch konnten durch Untersuchungen mit Laser-unterstützter Fluoreszenzmikroskopie (Falk et al. 2016) zuvor unbekannte Details der Weichteilanatomie (Bänder, Muskeln, Sehnen) nachgewiesen werden. Dabei zeigte sich, dass Confuciusornis „eine Reihe relativ moderner Weichgewebe-Strukturen besaß, die fortschrittlicher waren als erwartet werden konnte“ (Falk et al. 2016, 6). Außerdem konnten gut entwickelte und widerstandsfähige Flughäute (Pro- und Postpatagium an Innen- und Außenseite der Flügel) nachgewiesen werden, was laut Falk et al. enormen Auftrieb ermöglicht haben müsste und zusammen mit den robusten Federschäften für die Fähigkeit zum aktiven Flug spreche. Aus der Flügelform konnte ein hohes Maß an Manövrierbarkeit erschlossen werden. Confuciusornis war demnach ein guter Kurzstreckenflieger (vgl. Urvogel Confuciusornis unerwartet „modern“).

Nun zeigen Untersuchungen eines gut erhaltenen Fossils mit genauen Details des Gefieders, dass die Fähigkeit von Confuciusornis zu längeren Flügen nicht ausgeschlossen werden kann. Neue Einzelheiten des Skelettbaus, insbesondere des Achsen- und Extremitätenskeletts, und des Gefieders bieten die Möglichkeit, wichtige flugbezogene Variablen wie Flügelspitze, Flügelsehne, Breite, (vgl. Abb. 447), Körpermasse, Flügelspannweite und Flügelfläche zu quantifizieren sowie die Längen der Federn der Handschwingen und des Schwanzes zu bestimmen (Chiappe et al. 2023). Mit diesen Daten konnte eine quantitative Bewertung der Flugeigenschaften von C. sanctus vorgenommen und daraus geschlossen werden, dass er in der Lage gewesen sein könnte, Zeiten des Schlagens mit Zeiten des effizienten Gleitens bei niedriger Geschwindigkeit zu kombinieren. Die Gleitfähigkeit von C. sanctus sei demnach zwar etwas geringer gewesen als die von heutigen Gleitvögeln, aber deutlich höher als die von heutigen Kurzzeitfliegern wie Landhühnern. Die Autoren kommen zum Schluss, dass C. sanctus mit einer Kombination aus Schlag- und Gleitflug über längere Zeiträume hinweg effizient fliegen konnte. Auch zahlreiche anatomische Indizien wie z. B. gut entwickelte Brustbein- und Schultermuskeln, ein erweiterter, körpernaher Teil des Oberarmknochens und das Vorhandensein von Patagien (Flughäuten) deuten darauf hin, dass Confuciusornis sanctus und andere Confuciusornithiden zu einer Art aktivem Flug fähig waren.

Die mittlerweile fast 30-jährige Forschungsgeschichte von Confuciusornis zeigt somit einen Trend. Je genauer diese Vogelart untersucht werden konnte, als desto besser erweisen sich seine Flugfähigkeiten. Nach gängigen Zeitvorstellungen ist Confuciusornis ca. 25 MrJ jünger als der berühmte „Urvogel“ Archaeopteryx und andere mit flächigen Federn ausgestattete Gattungen aus dem Oberjura (wie z. B. Anchiornis). Confuciusornis taucht in „fertiger Form“ im Fossilbericht auf und sein Merkmalsmix weist deutliche Unterschiede zu Archaeopteryx auf, dessen Qualität bzw. Art der Flugfähigkeit nach wie vor umstritten ist (allerdings geben neuere Studien doch Hinweise auf einen wenigstens zeitweise aktiven Flug, vgl. Dengler 2018; Voeten et al. 2018 sowie Schwarz et al. 2019).

Literatur

Chiappe L, Serrano FJ, Abramowicz S & Göhlich UB (2023) Flight performance of the Early Cretaceous bird Confuciusornis sanctus: evidence from an exceptionally preserved fossil. Span. J. Palaeont. 38, 1–22.Dengler R (2018) Archaeopteryx may have been the first feathered dino to go airborne on its own. Science News vom 13.03.2018, doi: 10.5555/article.2389122.

Falk AR, Kaye TG, Zhou Z & Burnham DA (2016) Laser fluorescence illuminates the soft tissue and life habits of the Early Cretaceous bird Confuciusornis. PLoS ONE 11(12): e0167284, doi:10.1371/journal.pone.0167284

Nudds RL & Dyke GJ (2010) Narrow primary feather rachises in Confuciusornis and Archaeopteryx suggest poor flight ability. Science 328, 887-889, doi: 10.1126/science.1188895.

Schwarz D, Kundrát M, Tischlinger H et al. (2019) Ultraviolet light illuminates the avian nature of the Berlin Archaeopteryx skeleton. Sci. Rep. 9, 6518, https://doi.org/10.1038/s41598-019-42823-5.

Voeten DFAE, Cubo J, de Margerie E et al. (2018) Wing bone geometry reveals active flight in Archaeopteryx. Nat. Commun. 9, 923, https://doi.org/10.1038/s41467-018-03296-8.

Autor dieser News: Reinhard Junker, 14.02.24

 
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