Longrich stellt einige der etablierten Ansichten seines Fachgebiets in Frage. „Ein gängiger Ansatz in der Evolutionsbiologie ist, dass Makroevolution nur eine Mischung aus Mikroevolution ist – das stelle ich in Frage.“ Evolution geschah nicht einfach automatisch und rhythmisch, argumentiert Longrich. „Über sehr lange Zeiträume hinweg geschahen ungewöhnliche Dinge. Die Evolution des Fliegens beispielsweise geschah wiederholt, aber in der letzten halben Milliarde Jahre geschah sie nur vier- bis fünfmal.“ Er beschreibt das Wunder des Fliegens. „Es ist eine erstaunliche Anpassung, wenn man bedenkt, dass Vögel sehr erfolgreiche Lebewesen sind, weit verbreitet, vielfältig und langlebig – aber der Vogelflug entwickelte sich nur einmal. Einige andere Dinge entwickelten den Flug, wie Fledermäuse, Insekten und bestimmte Schlangen, die nur auf halbem Weg blieben.“ Selbst wenn man über den Charme fliegender Schlangen nachdenkt, fährt Longrich fort: „Aber die Evolution des Fliegens bei Vögeln war äußerst selten. Man brauchte die richtigen Anpassungen, die in der richtigen Reihenfolge stattfanden, die am besten geeignete Umgebung, die richtigen ökologischen Nischen. Alles musste in Einklang kommen, sonst konnte es nicht geschehen – das beinhaltet Unwahrscheinlichkeit oder Unvorhersehbarkeit.“
DAS KANN ICH AUCH! Eichhörnchen können mit ihren Armen und ihrem buschigen Schwanz ein wenig fliegen (Foto: Getty Images & iStock)
Der Vogelflug hat seine Wurzeln in der Jurazeit. Longrich beschreibt: „Zunächst gab es wahrscheinlich nur Dinosaurier, die zwischen Ästen hin- und hersprangen. Um sich zu stabilisieren, streckten sie möglicherweise ihre Arme seitlich aus, wie Fallschirmspringer. Dadurch sanken sie langsamer. Als nächstes könnten sich die Außenhaut, die Federn und die Haut, ausgedehnt haben, um größere Oberflächen zu bilden, die den Abstieg effektiver kontrollieren konnten. Eine beginnende Version davon sehen wir tatsächlich bei Eichhörnchen, die eine Art Membran an ihren Armen haben. Die Evolution könnte dann mit Federn begonnen haben.“
DAMALS UND HEUTE: Das Fossil des Archaeopteryx (oben), des ersten Vogels vor 145 Millionen Jahren, wurde 1861 in Deutschland entdeckt. Er weist einen vollständigen Flügelsatz auf und unterscheidet sich nicht wesentlich von Vögeln, die wir heute kennen, wie zum Beispiel dem Hoatzin (R). (Foto: Getty Images und iStock)
Die Federn der Dinosaurier sahen nicht besonders elegant aus. „Anfangs waren sie ziemlich grob“, erklärt Longrich. „Im Gegensatz zu Vogelfedern waren sie eher haarähnlich und dienten hauptsächlich der Isolierung. Aber wenn sie zusammengedrängt waren, wie die Borsten eines Pinsels, konnten sie den Sinkflug und die Steuerung steuern. Als sie größer wurden, konnten die Arten genug Auftrieb erzeugen, um in einem Winkel abzusteigen – man kommt also nicht nur herunter, sondern bewegt sich vorwärts. Die Tiere entwickelten auch die Kontrolle über die Landung – sie hatten große Strukturen an ihrem Schwanz, um diese zu stabilisieren, wie den Flug eines Pfeils. Eichhörnchen haben einen großen buschigen Schwanz – dies ist ein aerodynamischer Stabilisator, der verhindert, dass sie taumeln. Dinosaurier entwickelten möglicherweise neben dem Gleiten und schließlich dem Flattern auch einen großen buschigen Schwanz.“
Auch hier war die Wahrscheinlichkeit, dass dies alles geschah, gering. Longrich sagt: „Dinosaurier begannen damit, zwischen Bäumen zu gleiten – dann entwickelte sich eine Linie, die mit den Flügeln schlagen konnte. Dinosaurier haben wahrscheinlich mehr als einmal mit dem Fliegen experimentiert. Ein in China gefundenes Fossil weist Gleitmembranen auf, die jedoch nicht mit denen von Vögeln zu vergleichen sind – dies könnte eine unabhängige Evolution gewesen sein, die nicht weiterging. Während sie experimentierten, hatte nur eine Dinosaurierlinie Glück.“
Longrichs eigene Forschungen zum Archaeopteryx waren bahnbrechend.
(Foto: Getty Images und iStock)
„Der Archaeopteryx ist ein Frühvogel“, beschreibt er. „Er ist 145 Millionen Jahre alt. Das Skelett ähnelt dem eines Dinosauriers, fast wie das eines Velociraptors, nur kleiner. Er hat sehr moderne Federn. Er hat spitze Flügel, Schwanzfedern und kleine Federn an den Hinterbeinen, die wie ein Paar zusätzlicher Flügel wirken. Er konnte mit den Flügeln schlagen und fliegen“, Longrich hält inne und betont dann: „Vielleicht nicht sehr gut, aber er konnte fliegen.“
Er beschreibt seine Studie des Archaeopteryx-Fossils: „Ich wollte die Flügel im Detail rekonstruieren. Also begann ich, jeden Schaft und jede Struktur Stab für Stab nachzuzeichnen. Dann wurde mir klar, dass die konventionelle Rekonstruktion größtenteils nicht funktionierte. Es gab diese Federreihen, die sich mit den Flügelfedern abwechselten. Sie waren so regelmäßig. Warum war jede zweite Feder verschoben und nicht nur eine oder zwei? Wie konnte alles andere an diesen Flügeln perfekt aussehen? Ich stellte fest, dass wir tatsächlich zwei verschiedene Federreihen betrachteten – eine waren die Hauptflügelfedern. Die andere waren die Deckfedern.“ Man kann Longrichs Belustigung hören, als er sagt: „Wenn man sich hinsetzt und etwas zeichnet, zwingt man einen, das Fossil sprechen zu lassen, anstatt ihm seine vorgefassten Meinungen aufzustülpen.“
Vögel begannen sich ab der Mitte der Jurazeit zu entwickeln. Der Prozess verlief langsam und es dauerte Millionen von Jahren, bis die richtigen Mutationen stattfanden. „Zur gleichen Zeit“, sagt Longrich begeistert, „gab es ein großes Aussterbeereignis während der Trias und ein weiteres in der späteren Jurazeit. All diese Ereignisse führten ebenfalls zu Diversifizierungen. In dieser Zeit ist die Evolution unserer Meinung nach am innovativsten – die Dinge kommen im Gefolge eines Massenaussterbens in Bewegung. Nach dem Asteroideneinschlag, der die meisten Dinosaurier auslöschte, begannen sich Fledermäuse zu entwickeln. Dann kamen die Säugetiere.“
Im Laufe der Evolution der Vögel, der Nachfolger der Dinosaurier, haben sich auch ihre Flügel diversifiziert. „Heute gibt es eine riesige Auswahl an Flügeln. Manche, wie die des Albatrosses, sind sehr lang. Die Flügel der Enten sind sehr kurz. Manche sind auf das Gleiten spezialisiert, andere auf das Tauchen. Manche werden sogar als Waffen eingesetzt, wie zum Beispiel Regenpfeifer, die stechende Sporen an ihren Flügeln haben, während Gänse Noppen an ihren Flügeln haben, mit denen sie zuschlagen können. Im Laufe der Evolution“, lächelt Longrich sanft, „könnte sich ein Merkmal für einen bestimmten Zweck entwickeln – aber dann stellt sich heraus, dass es auch für etwas anderes nützlich ist.“ Doch die grundlegende Anordnung der Vogelflügel hat sich in den letzten 100 Millionen Jahren nicht verändert. Longrich sagt: „Der Archaeopteryx aus der Jurazeit hat etwas, das einem modernen Vogelflügel sehr nahe kommt. Die Federn sind primitiv, aber in ein paar Millionen Jahren hätte man im Grunde einen modernen Vogelflügel gehabt. Ein Vogelflügel von heute ist also eigentlich ein lebendes Fossil – er hat sich nicht viel verändert.“ Das liegt auch daran, dass es so gut ist, wie es nur sein kann.‘
ICH BIN EIGENTLICH PERFEKT: Vogelflügel sind großartig und haben sich in 145 Millionen Jahren kaum verändert. (Foto: Getty Images und iStock)
