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Fossilien aus dem Altmühltal Urvogel Archaeopteryx überrascht Forscher wieder

Vor 150 Millionen Jahren lebte der Urvogel Archaeopteryx im heutigen Bayern. Alles, was über ihn bekannt ist, wissen wir durch Fossilienfunde aus dem Altmühltal. Neueste Untersuchungen lassen vermuten: Er konnte doch fliegen.

Stand: 13.03.2018

Der taubengroße Archaeopteryx lebte vor ungefähr 150 Millionen Jahren in einer subtropischen Landschaft im heutigen Bayern, das damals von einem flachen Meer bedeckt war. Er hatte Federn und Flügel, einen Reptilienkopf und einen langen Schwanz sowie reptilientypische Zähne. Der Urvogel gilt als ein Bindeglied zwischen Sauriern und heutigen Vögeln. Immer wieder stellt sich die Frage: Konnte er fliegen?

Dünne Flügelknochen

Dennis Voeten deutet auf die Knochenwand-Dicke des Archaeopteryx.

Der Niederländer Dennis Voeten, Paläontologe vom Europäischen Synchrotron in Frankreich, sagt: Der Archaeopteryx muss geflogen sein. Dazu haben er und ein internationales Team von Forscherinnen und Forschern mehrere Oberarmknochen mit einer hochauflösenden Computertomografie untersucht. Die Ergebnisse, die im März 2018 in der Fachzeitschrift "Nature Communications" veröffentlicht wurden, sind überraschend.

Demnach hat der Archaeopteryx Flügelknochen, die im Querschnitt denen moderner Vögel ähneln:

"Wir sahen sofort, dass die Knochenwände bei Archaeopteryx viel dünner waren als die von am Boden lebenden Dinosauriern, aber sehr denen von konventionellen Vögeln ähnelten."

Dennis Voeten, Paläontologe, Europäisches Synchrotron, Frankreich

Er und seine Kollegen gehen deswegen davon aus, dass der Archaeopteryx fliegen konnte - wenn auch nicht genau so, wie moderne Vögel, zum Beispiel Störche oder Schwäne, die weite Strecken überwinden können. Vor allem der Aufbau des Brustbeins und der Schulterstruktur ist völlig verschieden.

"Datenanalysen zeigten weiter, dass die Archaeopteryx-Knochen am ehesten denen von Vögeln wie Fasanen glichen, die gelegentlich durch aktiven Flug Hürden überwinden oder Feinden entwischen, aber nicht solchen Vögeln, die lange Zeit durch die Luft segeln oder gleiten wie viele Raubvögel oder einige Seevögel."

Dennis Voeten, Paläontologe, Europäisches Synchrotron, Frankreich

Inselhopping und Flucht per Flug

Fliegender Archaeopteryx

Dazu passt, dass die Region um Solnhofen vor rund 150 Millionen Jahre ein subtropisches, flaches Randmeer gewesen ist. Es gab lagunenartige Becken, Korallenriffe und kleine Inseln. Der kurze Flug von Insel zu Insel könnte dem Archaeopteryx möglich gewesen sein, sagt Martin Röper, Leiter des Bürgermeister-Müller-Museums Solnhofen in Mittelfranken, der an der Studie beteiligt war.

Nicht Saurier, nicht Vogel

Grundsätzlich verfügt der Archaeopteryx auch über Merkmale, die weder zu den Sauriern noch zu den Vögeln passen, etwa über ein Brustbein aus Knorpel. Alles, was wir über diesen Urvogel wissen, beruht auf Fossilien, die alle im sogenannten Solnhofer Archipel im Altmühltal gefunden wurden. Deshalb bewegt Forscher auch die Frage, ob der Archaeopteryx möglicherweise nur eine lokale, ausgestorbene Seitenlinie der Evolution ist.

Die verschiedenen Exemplare des Archaeopteryx

Kostbare versteinerte Fossilien

"Erstes" Haarlemer Exemplar – doch kein Archaeopteryx

Obwohl schon 1855 entdeckt, wurde dieser Urvogel-Abdruck erst 1970 als Fossil eines Archaeopteryx bezeichnet. Das Stück liegt im Teyler Museum in Haarlem (NL). Es galt lange als erster fossiler Fund des Urvogels überhaupt. Doch im Dezember 2017 verlor er diesen Status: Die Paläontologen der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Oliver Rauhut und Christian Foth, stellten in BMC Evolutionary Biology die Ergebnisse der Untersuchung dieses Exemplars vor. Das Fossil gehört demnach zu einem vogelähnlichen Raubsaurier.

Der tatsächlich erste Fund

Dann begann wohl doch alles im Jahr 1860: Damals wurde der erste Überrest eines Archaeopteryx in Solnhofen entdeckt: die Versteinerung einer Vogelfeder. Heute befindet sich der eine Teil des Abdrucks im Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität Berlin, der zweite im Paläontologischen Museum München.

Londoner Exemplar

1861 wurde das erste vollständige Skelett eines Urvogels von der Langenaltheimer Haardt bei Solnhofen gefunden. Es gilt als sogenanntes Typus-Exemplar mit den charakteristischen Merkmalen der Gattung. Dieses Exemplar wies neben den Federn eines Vogels, auch einen langen, knöchernen Schwanz und Krallen an Fingern auf. Nicht erhalten war der Schädel. Das Londoner Natural History Museum erwarb das Fossil von einem Pappenheimer Arzt.

Berliner Exemplar

Das um 1874 gefundene Stück weist deutliche Federabdrücke auf. Es gilt als sehr schönes und vollständiges Exemplar. Über viele Stationen, unter anderem Werner von Siemens, kam es in das Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität Berlin. Seit 2007 ist es dort ausgestellt. Aus konservatorischen Gründen darf es, wie das Londoner Exemplar, nicht mehr ausgeliehen werden.

Maxberger Exemplar

Dieser Abdruck gilt als der geheimnisvollste, denn er ist seit einiger Zeit verschollen. Der 1956 entdeckte Abdruck war im Besitz des Steinbruchinhabers. Der überwarf sich mit allen Kaufinteressenten und überließ das Fossil bis 1974 dem Museum von Maxberg. Dann wanderte es in seinen Privatbesitz. Seit der Eigentümer 1991 verstarb, fehlt vom Abdruck jede Spur. Es gab sogar Gerüchte, er habe es mit ins Grab genommen.

Eichstätter Exemplar

Der fünfte Urvogelabdruck wurde 1951 entdeckt. Zunächst wurde das Skelett einem kleinen Raubdinosaurier zugesprochen. 1974 wurde dies korrigiert und festgestellt, dass es sich wahrscheinlich um den Abdruck eines jungen Urvogels handelt. Seit 1976 ist das Original im Jura-Museum Eichstätt zu besichtigen.

Solnhofener Exemplar

Ein Arbeiter fand diesen Abdruck 1985 in einem Steinbruch. Der Besitzer ging vor Gericht und behauptete, der Finder habe das wertvolle Stück entwendet und unter der Hand verkauft. Die Klage wurde abgewiesen und die Versteinerung kam in den Besitz des Bürgermeister-Müller-Museums in Solnhofen.

Exemplar des Solnhofener Aktienvereins

Dieses Exemplar ist im Paläontologischen Museum in München untergebracht. Aufgrund der schönen Federabdrücke und dem gut erhaltenen Skelett verhalf es zu neuen Erkenntnissen. Der Abdruck gilt als einer der besten – dabei wäre er fast in einem Zementwerk zermahlen worden!

Daiting-Exemplar

1997 wurde ein neunter Fund (Exemplar Nr. 8) verkündet, von dem lange nur sehr wenig bekannt war: Es handelt sich um ein Fragment, von dem bisher nur ein Abguss zu sehen war. Allerdings wusste man weder, wer das Original besitzt, noch, wo es aufbewahrt wurde. Geologe und Fossilienhändler Raimund Albersdörfer machte den Besitzer schließlich ausfindig, kaufte ihm das Stück ab und stellte es der Wissenschaft zur Verfügung. Der Urvogel aus Daiting im schwäbischen Landkreis Donau-Ries gilt als Besonderheit, weil er rund 400.000 Jahre jünger als die anderen Exemplare ist. Ob es sich tatsächlich um eine neue Art handelt, den Archaeopteryx albersdoerferi, wie Forscher Martin Kundrát von der slowakischen Universität Pavol Jozef Šafárik und sein Team behaupten, bezweifelt Oliver Rauhut von der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München. (Stand: 25. Oktober 2018)

Ottmann und Steil-Exemplar - "Chicken Wing"

Dieser Spitzname bezeichnet den Abdruck eines einzelnen Urvogel-Flügels. Er wurde 2004 in einem Solnhofener Steinbruch entdeckt. Die Eigentümer stellten das Original dem Solnhofener-Museum als Leihgabe zur Verfügung. Im Gegenzug wurde das neue Stück nach den beiden Familien benannt: Ottmann und Steil.

Thermopolis-Exemplar

Auch diese Versteinerung hat eine wechselhafte Geschichte hinter sich. Aus Geldmangel konnten staatliche Museen das außergewöhnliche Stück nicht erwerben. So landete es 2005 im privaten Dinosauriermuseum von Burkhard Pohl im US-amerikanischen Thermopolis. Das Besondere an diesem Exemplar: Es ist sehr gut erhalten und der Kopf ist von oben zu sehen.

"Geheimes" 11. Exemplar - das geologisch bisher älteste

2011 wurde das bislang letzte Exemplar vorgestellt. Gefunden wurde es ein Jahr zuvor. Der unbekannte Finder ließ den Archaeopteryx als nationales Kulturgut eintragen. Der Urvogel darf nicht ins Ausland verkauft werden und wird seither wissenschaftlich untersucht. Archaeopteryx-Experte Oliver Rauhut von der LMU-München gab am 26. Januar 2018 bekannt, dass es sich bei diesem Exemplar um das geologisch älteste des Sauriers handelt. Das ergaben seine anatomischen Analysen, bei denen er auch feststellte, wie variantenreich die verschiedenen Exemplare sind.

Federkleid für Flug oder zum Schutz?

Es gibt elf Fossile von Archaeopteryx und der Pläontologe Oliver Rauhut von der Ludwig-Maximilians-Universität in München konnte beim elften Exemplar auch das Federkleid des Urvogels genauer untersuchen, denn es verfügt über das besterhaltene aller bisherigen Funde. Sein Fazit: Die Federn dienten zunächst zum Schutz vor Kälte, zum Brüten und als Schmuck für eine erfolgreiche Balz. Vor allem mit denen an Schwanz, Flügeln und Hinterbeinen wollte der Urvogel wohl Eindruck schinden, wie Rauhut und Christian Foth mit ihrer Studie in "Nature" im Juli 2014 verdeutlichten.

Bei ihren Untersuchungen 2014 fanden die Wissenschaftler aber auch Hinweise dafür, dass die Federn der Archaeopteryx nicht nur zum Schutz dienten. Rauhut und seine Kollegen waren sich schon 2014 sicher, dass der Archaeopteryx in irgendeiner Art fliegen konnte, "wir sind nur nicht sicher, wie gut." Diese Erkenntnisse ergänzen sich gut mit denen von Dennis Voeten.

"Interessanterweise waren die seitlichen Schwanzfedern des Archaeopteryx aerodynamisch geformt und dürften daher auch eine wichtige Rolle bei der Flugfähigkeit gespielt haben."

Christian Foth, Hauptautor der Studie, veröffentlicht in 'Nature' 2014

Neubewertung der fossilen Funde

Lange galt ein Fossilienfund aus dem Jahr 1855 als erstes entdecktes Fossil eines Archaeopteryx. Doch im Dezember 2017 verlor es diesen Status, weil die Paläontologen Oliver Rauhut und Christian Foth von der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) in München aufgrund genauer Untersuchungen herausfanden, dass das Fossil zu einem vogelähnlichen Raubsaurier gehört.

"Das Fossil ist der erste Nachweis dieser Gruppe (der Anchiornithiden) außerhalb Chinas und in Europa. Und es ist neben Archaeopteryx erst der zweite vogelähnliche Raubsaurier aus der Jurazeit, der außerhalb Ostasiens gefunden wurde. Damit stellt es eine noch größere Rarität dar als die Exemplare des Archaeopteryx."

Oliver Rauhut, Paläontologe am Department für Geo- und Umweltwissenschaften der LMU München

Elftes Fossil am ältesten und mit besonderen Merkmalen

Versteinerter Archaeopteryx 11

Damit sind es derzeit wieder elf fossile Exemplare, die es zu untersuchen gilt, um mehr über den Urvogel zu erfahren. (Stand: Februar 2018) Rauhut ist Experte für den Archaeopteryx und er untersucht und durchleuchtet das elfte – im Jahr 2010 als letztes gefundene –Archaeopteryx-Fossil in all seinen Facetten. So gab er Ende Januar 2018 bekannt, dass es sich bei diesem Fund um das geologisch älteste bekannte Fossil des Urvogels handelt. "Exemplare von Archaeopteryx kennen wir inzwischen aus drei verschiedenen Gesteinseinheiten. Die verschiedenen Funde decken einen Zeitraum von bis zu einer Million Jahre ab“, sagt Rauhut. 

Das elfte Fossil habe viele Merkmale, die man bislang von Archaeopteryx nicht kenne, zum Beispiel, dass sich der Aufbau des Schnabels noch deutlich vom heutigen Vogel unterscheidet. Der Schnabel gleicht viel eher dem Maul eines Sauriers. "Sie zeigen unter anderem, wie ähnlich der Urvogel in vielen Merkmalen den fortschrittlichen Raubsauriern ist", so der Experte.

Dunkel, bunt gefärbt oder knallbunt?

Versteinerte Archaeopteryx-Federn

Unklar ist auf jeden Fall noch, welche Färbung das Gefieder des Urvogels hatte. Eine Untersuchung durch Wissenschaftler von der Universität Manchester und des Berliner Museums für Naturkunde aus dem Jahr 2013 ergab, dass die Federn dunkle Kanten und Spitzen hatten und das Federkleid gemustert war. Mit einer speziellen Röntgentechnik entdeckten die Wissenschaftler Metallspuren, die auf helle Farbe in der Federmitte hindeuten. In den Pigmentkörperchen fanden sie Anreicherungen von Kupfer und Eisen. Diese führen dazu, dass bestimmte Farben sichtbar werden: schwarze, braune und rote Töne. So gehen die Forscher davon aus, dass der Urvogel eher dunkel war. Doch Blau, Grün oder Gelb können durch diese Analysen nicht nachgewiesen werden.

Wie starb der Archaeopteryx?

Der Urvogel gibt noch immer einige Rätsel auf. Bis zu einer Studie, die 2013 veröffentlicht wurde, war auch unbekannt, wie der Urvogel zu Tode kam. Was passierte in der Jurazeit, dass der Urvogel ausstarb, aber sich sein Skelett so detailgenau erhalten hat? Dazu wurde ein Archaeopteryx-Fossil aus Eichstätt von Geografen der Uni Trier und Paläontolgen genauer untersucht.

"Wir haben mit Archaeopteryx eine Vogelleiche vor uns, alle Knochen sind noch im ursprünglichen anatomischen Verband. Das heißt: Der Vogel muss sehr schnell untergegangen sein. Was wir aber überhaupt nicht wissen, weshalb das der Fall ist. Deswegen sind wir eigentlich darauf angewiesen, eigene Experimente zu machen, um das herauszufinden."

Michael Wuttke, Paläontologe Mainz

Archaeopteryx-Fossil

Um herauszufinden, wie der Urvogel aus dem Altmühltal starb, arbeiteten Wissenschaftler des geografischen Instituts der Universität Trier mit Paläontologen zusammen. Die Geografen stellten ihren mobilen Windkanal zur Verfügung, mit dem sie normalerweise im Gelände die Bodenerosion untersuchen.

Die Forscher wussten, dass der Archaeopteryx ins Wasser gefallen sein muss, bevor er starb. Allerdings konnte er aufgrund des Gefieders und der luftgefüllten Knochen nicht schnell untergehen. Dennoch muss das aber so passiert sein. Mit Experimenten untersuchten die Wissenschaftler, welche Rolle Wind oder Regen dabei gespielt haben könnten.

Experimente zur Todesursache

Kornbeißer-Experiment

Um herauszufinden, welches Wetter beim Tod des Urvogels herrschte, wird mit einem tot aufgefundenen Kornbeißer experimentiert. Der Vogel hat einen ähnlichen Körperbau wie sein 150 Millionen alter Urahn. Der Kornbeißer wird im Freien ins Wasser gelegt und einer variierenden Kombination von Wind, Sturm und Regen ausgesetzt. Erst ab Windstärke 5 plustert sich das Gefieder auf und der Körper wird unter Wasser gedrückt. Nun lassen die Forscher Regen dazu einsetzen. Bei starkem Regen ist das Gefieder umfassend durchnässt.

Kleiber-Experiment

Um herauszufinden, was passiert, wenn kein Wind herrscht, kommt ein toter Kleiber zum Einsatz. Der Vogel kommt in ein Wasserbecken mit zahlreichen Kameras und regelbarem Regen. So wollen die Forscher feststellen, ob Regenwasser allein den Auftrieb verringert. Und wenn ja, wie lange es dauert. Sie variieren die Tropfengröße und -geschwindigkeit um die unterschiedlichen Effekte zu testen. Das Resultat: Die Federn sorgen viel stärker für Auftrieb als die Wissenschaftler erwartet haben. Erst ab etwa 5 Millimeter Tropfengröße und 4 Metern pro Sekunde Fallgeschwindigkeit ist der Regen in der Lage, die Federn beiseite zu drücken - und erst dann beginnt der Vogel allmählich abzusinken.

So soll der Archaeopteryx ausgesehen haben.

Versuche mit heutigen Vögeln haben zudem ergeben, dass es bis zu 60 Tage dauern kann, ehe sich ein Vogel ohne weiteren Einfluss soweit zersetzt, dass er zerfällt und nach unten sinkt. Dann würde aber kein vollständiges Skelett mit Federabdrücken, an dem alle Knochen in der richtigen Position sind, erhalten bleiben. Doch genau das ist bei einigen Archaeopteryx-Fossilien der Fall. Demnach wurde der tote Urvogel nicht von der Fäulnis zersetzt. Das bedeutet, dass beim Archaeopteryx viele Faktoren zusammengekommen sein müssen.

"Ein starker Sturm, der den Vogel aufs Meer hinausgetrieben hat, ein starker Sturm, der dazu geführt hat, das der Vogel auch entsprechend auf die Meeresoberfläche gedrückt wurde und vor allem ganz, ganz heftige Regenfälle, die dazu führen, dass das Gefieder schnell genug durchnässt wird, dass der Vogel innerhalb von ein, zwei Tagen absinkt und dann praktisch in der beschriebenen Weise erhalten bleiben kann."

Michael Wuttke, Paläontologe Mainz

Der Archaeopteryx war also Opfer eines heftigen Sturms über dem Meer. Hohe Wellen haben ihn zusätzlich unter Wasser gedrückt. Viele verschiedene Ereignisse waren gleichzeitig nötig, damit das Fossil des Urvogels sich so gut erhalten konnte.

Dinosaurier-und Fossilienfunde

Archaeopteryx in Solnhofen

In seiner Dauerausstellung zeigt das Museum in Solnhofen im Landkreis Weißenburg-Gunzenhausen drei originale Fossilien des Urvogels: Neben dem "Solnhofener Exemplar" des Museumsgründers Friedrich Müller sind der rechte Flügel des "Exemplars der Familien Ottmann und Steil, Solnhofen" sowie das elfte Exemplar des Urvogels ausgestellt, das durch das besterhaltene Federkleid besticht.
Das Museum ist bis 1. April 2018 sonntags von 13. bis 16.00 Uhr geöffnet, ab 2. April bis 5. November täglich von 10.00 bis 16.00 Uhr.

  • "Archäopteryx im Dinopark in Denkendorf": in "Gut zu wissen", BR Fernsehen, 31.03.2018, 19.00 Uhr
  • "Achaeopteryx - Konnte der Raubsaurier doch fliegen?": in "IQ -Wissenschaft und Forschung", Bayern 2, 14.03.2018, 18:05 Uhr
  • "Dr. Oliver Rauhut: Beine zu Flügeln - ein Saurier geht in die Luft": in "Campus Talks", ARD-alpha, 17.01.2017, 19.00 Uhr
  • "Wie starb Archaeopteryx?": in "nano" ARD-alpha, 13.12.2013, 16.45 Uhr

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Laurenzerl, Mittwoch, 14.März, 06:23 Uhr

2. was für seltsame Kreatüren...

lebten damals! Erstaunliche Vielfalt, aber nicht gerade vertrauenserweckend... Freut mich, dass keine mehr im Wald auf uns lauert...

Maarten Güppertz, Dienstag, 13.März, 21:16 Uhr

1. Gedankengänge.

Vielleicht wäre es für Sie interessant und eigentlich an der Zeit bei Rudolf Steiner in seiner Geheimwissenschaft nachzulesen. Dort werden Sie vieles zu diesem Thema finden können und auch wenn Sie nicht die eigenen Möglichkeiten haben selber in der "Vergangenheit" sehend zu forschen, so können Sie dennoch über viele Vorgänge staunen. Viel Freude beim Nachlesen. Herzliche Grüße. M. Güppertz