Archaeopteryx

Ein “ Urvogel“

Stamm: Chordata (Chordatiere)
Unterstamm: Vertebrata (Wirbeltiere)
Klasse: Aves (Vögel)
Unterklasse: Archaeornithes (Urvögel)
Ordnung: Archaeopterygiformis
Gattung: Archaeopteryx
Arten: Archaeopteryx lithographica
Archaeopteryx bavarica

Vorkommen:
Jura (210 bis 140 Millionen Jahre)

Verbreitung:
Funde stammen ausschließlich aus den Plattenkalken in der Umgebung von Solnhofen und Eichstätt aus der Altmühlalb in Bayern.

Mit einem geologischen Alter von 150 Millionen Jahren gelten die 7 Funde des Urvogels Archaeopteryx immer noch als einige der ältesten bekannten Fossilfunde von Vögeln in der Erdgeschichte. Sie bieten deshalb für die Erforschung der Abstammung und Evolution der Vögel eine wissenschaftlich wertvolle Grundlage.

Urprung und Bedeutung des Namens

1860 wurde in den Plattenkalken von Solnhofen in Bayern erstmal die versteinerte Feder eines Vogels gefunden. Von diesem Fund leitet sich der Name „Archaeopteryx“ ab, was aus dem Griechischen abgeleitet (archaios = uralt ; pteryx = Flügel) „Urflügel“ bedeutet. Der Artname „lithographica“ geht auf die Feinkörnigkeit des Kalkgesteins zurück, das neben seiner Verwendung als begehrtes Baumaterial in früheren Zeiten auch als hochwertiger Lithographiestein verwendet wurde und als solcher weltweit hohes Ansehen besaß. Der Artname „bavarica“ geht auf das Vorkommen von Archaeopteryx in Bayern zurück.

Erscheinungsbild

Beim Urvogel Archaeopteryx handelt es sich um einen etwa hühnergroßen Vogel, dessen Skelett einem kleinen fleischfressenden Zwerg-Laufsaurier, dem Compsognathus sehr ähnlich ist. Der Compsognathus gehört zur Gruppe der Coelurosaurier. Diese Hohlschwanzechsen gehören zu den kleinsten bekannten Sauriern. Sie besaßen wie die modernen Vögel bereits hohle Knochen zur Gewichtsersparnis. Auf diese Eigenschaft geht auch ihr Name zurück. Wegen ihrer Ähnlichkeit mit dem Laufsaurierskelett wurden manche Urvogel-Funde lange Zeit für kleine Zwerg-Laufsaurier gehalten. Erst durch den Vergleich mit Funden, bei denen die Befiederung erhalten war, entpuppten sich solche Fossilien durch die Entdeckung zunächst übersehener Reste eines Federkleides als Urvögel. In der Tat stehen sich beide sehr nahe. Als direkter Vorfahre des Archaeopteryx kommt der Compsognathus allerdings nicht in Frage, da er zur selben Zeit lebte wie der Urvogel. Der Archaeopteryx vereint eindeutig Reptilmerkmale mit Vogelmerkmalen und wird deshalb als Brückentier bezeichnet, weil er das sogenannte missing link ( engl.fehlendes Glied), die Übergangsform zwischen Vögeln und Reptilien repräsentiert:

Der Urvogel besitzt außerdem den langen Wirbelschwanz wie ihn auch die Saurier besitzen. Bei den Vögeln ist er stark reduziert und verwachsen.
Die Flügel entsprechen der dreifingerigen Hand vieler Saurier. Beim größten Teil der Vögel sind diese verwachsen. An den Enden der drei Finger befinden sich Klauen.
Der Schnabel ist mit Zähnen ausgestattet, ein Merkmal das nur noch bei einigen frühen Vögeln der Kreidezeit ausgebildet ist.
Archaeopteryx und kleine Laufsaurier wie Compsognathus besitzen beide ein Vogelbecken.
Die bei Sauriern typischen Gastralrippen, kleine Rippen über dem Brustkorb, sind beim Urvogel Archaeopteryx ausgebildet. Das Brustbein das bei den modernen Vögeln vorkommt ist bei Archaeopteryx nur sehr klein.
Gemeinsame Merkmale mit den heutigen Vögeln sind der verwachsene Mittelfußknochen, der Besitz eines Gabelbeines und vor allem von Federn, das wohl wichtigsteVogelmerkmal.
Der Schädel des Urvogels entspricht eher dem eines Reptilschädels.

Konnte der Archaeopteryx fliegen?

Die Flugfähigkeit von Archaeopteryx ist in Wisssenschaftskreisen sehr umstritten. Die Tatsache, dass der Urvogel Federn besaß ist kein sicheres Indiz dafür, dass dieser auch fliegen konnte. Die Vogelfeder wird heute fast von allen Wissenschaftlern als Abwandlung der Reptilienschuppe angesehen. Es ist dabei umstritten ob die Entstehung der Feder in erster Linie mit der Entwicklung der Flugfähigkeit in Zusammenhang steht oder aber zunächst nur als warmes Federkleid lediglich zur Regulierung der Körperwärme diente. Die Zerschlitzung der Federn deutet eher auf letztere Möglichkeit hin, weil zur Erlangung größerer Flugfähigkeit allein die Entwicklung unzerschlitzter verlängerter Reptilienschuppen wahrscheinlich zweckmäßiger gewesen wäre. In Nordost-China wurden 1997 sensationelle Funde von kleinen befiederten Sauriern gemacht. Auch diese schienen aufgrund ihres Körperbaus flugunfähig gewesen zu sein. Auch Archaeopteryx besaß bereits zerschlitzte und mit kleinen Häkchen versehene Federn, die die Federstrahlen zusammenhielten. Die Federn ähneln denen der heutigen Vögel und scheinen daher eine gewisse Flugfunktion gehabt zu haben. Sie sind aerodynamisch geformt und der Federkiel nicht mittig, sondern seitlich verschoben, wie bei den heutigen flugfähigen Vögeln. Aktives, durch Flügelschlag erreichtes Fliegen scheint beim Archaeopteryx sehr unwahrscheinlich, da das Brustbein, das bei den heutigen Vögeln die Eingeweide während des Fluges stabilisiert und an dem eine starke Brustmuskulatur ansetzt, nur sehr klein ist. Eine starke Brustmuskulatur und damit ein großes Brustbein ist für den Flug durch Flügelschlag unentbehrlich. Außerdem setzen die Schwungfedern der Urvögel nur am mittleren Finger an und nicht am Ellenbogen, wie bei den modernen Vögeln. Auch waren wahrscheinlich die Lungen des Urvogels nicht leistungsfähig genug. Ausstülpungen von Luftsäcken der Lungen in die Knochen hinein, wie sie bei heutigen Vögeln vorkommen, fehlen an den Knochen des Archaeopteryx.
Manche Wissenschaftler gehen davon aus, dass Archaeopteryx mit Hilfe seiner Klauen an den Enden der Flügel auf Bäume steigen konnte und sich durch Flattern auf benachbarte Äste oder im Gleitflug von Baum zu Baum oder zu Boden bewegte. Da die Klauen der Urvögel allerdings sehr zart gebaut sind halten sie andere Wissenschaftler lediglich für Rudimente ihrer Sauriervorfahren. Demnach sollen die Tiere in abfallendem, bergigem Gelände gelebt haben und sich ihre Flugfähigkeit lediglich auf Hanggleiten und Flattern beschränkt haben. Ein aktives Fliegen durch Flügelschlag wird von fast allen Wissenschaftlern ausgeschlossen. Die Laufeigenschaften des Urvogels dagegen werden aufgrund seines in vielen Punkten den wendigen Laufsaurier-Vorfahren ähnelnde Skelett allgemein als sehr gut beurteilt. Höchstwahrscheinlich handelte es sich bei Archaeopteryx also um einen wendigen Laufvogel, dessen schnelle Fortbewegung durch Flattern und kurze Gleitflüge unterstützt wurde.

Die Arten

Obwohl über die Anzahl der im Jura auftretenden Urvogelarten durch die geringe Anzahl von Fossilfunden und das begrenzte Vorkommen bisher noch weitgehend Unklarheit herrscht, werden mittlerweile 2 Arten von Archaeopteryx unterschieden. Der Archaeopteryx lithographica und der Archaeopteryx bavarica.
Der Name Archaeopteryx lithographica wurde bereits nach dem Fund des ersten Fossils 1861 vergeben. Sechs der 7 bisher gefundenen Exemplare werden dieser Art zugeordnet. Das letzte im Jahre 1992 gefundene Exemplar, übrigens das einzige mit erhaltenem Brustbein, ist etwas kleiner als die anderen Tiere und weicht etwas in den Proportionen der Gliedmaßen von den anderern Funden ab. Es wurde deshalb von Wellnhofer als eigene Art „Archaeopteryx bavarica“ beschrieben. Das Eichstätter Exemplar von 1951 besitzt zurückgebogene Zähne und wurde deshalb in eine eigene Gattung gestellt und hat den Namen Jurapteryx recurva erhalten. Dieser Status ist allerdings umstritten. Es wird auch angenommen, dass es sich dabei um ein noch nicht ganz ausgewachsenes Tier von Archaeopteryx lithographica handelt.

Die 7 Archaeopteryx-Exemplare

Alle 7 bis heute bekannten Fossilfunde des Urvogels Archaeopteryx stammen aus den Jura-Kalksteinbrüchen der Gegend von Solnhofen, Eichstätt und Riedenburg in der Altmühlalb in Bayern.
Der erste Fund war eine paläontologische Weltsensation und sorgte Seinerzeit für heftige Diskussion in Fachkreisen und in der Öffentlichkeit.
Im November 1959 erschien Charles Darwins, die damalige Weltanschaung revolutionierende Werk „Die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl“. Die Reaktionen auf seine Abstammungslehre waren prompt. Vor allem von Seiten der Kirche stieß sein Buch auf starke Ablehnung, weil sie der Schöpfungsgeschichte der Bibel widersprach. Aber auch bei einem Großteil der Wissenschaftler stießen die Thesen der Abstammung des Menschen von niederen Tierarten sowie seine Verwandtschaft mit dem Affen auf heftigen Widerstand. In zahlreichen Karikaturen, wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Diskussionen wurde Darwin und seine Erkenntnisse in der Öffentlichkeit lächerlich gemacht.

Wie auf Bestellung für die Darwinisten folgte bereits ein Jahr nach dieser Veröffentlichung der Fund der ersten Archaeopteryx- Feder und ein weiteres Jahr später der erste relativ vollständige Skelettfund des Urvogels im Gemeindesteinbruch von Solnhofen. Der Fund, als lehrbuchmäßiges Bindeglied zwischen Reptilien und Vögeln galt als wichtigstes Beweißstück für die Richtigkeit der so verhaßten Abstammungslehre Darwins und wurde weltberühmt. Das Exemplar wurde vom Britischen Museum in London aufgekauft wo es sich heute noch befindet.

Das zweite Exemplar wurde 1876 in einem Steinbruch auf dem Blumenberg in der Nähe von Eichstätt ausgegraben. Es wurde zunächst für einen Flugsaurier gehalten und erst nach Freilegen der Federn wurde seine wahre Identität erkannt. Das Exemplar ist heute im Naturkundemuseum der Humbold-Universität in Berlin zu bewundern.

Der dritte Fund wurde 1956 in einem Steinbruch der Langenaltheimer Haardt in der Nähe von Solnhofen entdeckt. Es handelt sich um zerfallene Skelettreste ohne Schädel und Schwanz und wurde von dem Erlanger Paläontologen Florian Heller identifiziert. Das Fossil befand sich einige Zeit im Privatbesitz des Steinbruchbesitzers.Es konnte nach dessen Tod im Jahre 1991 nicht mehr aufgefunden werden und gilt seitdem als verschollen

Das vierte Exemplar ist eigentlich der erste Fund eines Urvogels. Als Flugsaurier verkannt lag das Fossil, das nur weniger Skelettreste zeigt (linker Unterarm, Hand , Becken, Beine) mehr als hundert Jahre lang im Teyler Museum in Haarlem in Holland, wo es sich heute noch befindet. Das Stück stammt von 1855 aus einem Steinbruch bei Riedenburg. Erst 1970 wurde das Fossil von dem amerikanischen Paläontologen John H. Ostrom als Archaeopteryx an dem für den Urvogel typischen Knochenbau erkannt.

Der fünfte Fund wiederum ist eigentlich der dritte. Wiederum als kleiner Laufsaurier fast zwei Jahrzehnte unerkannt geblieben wurde das sehr vollständige, aber kleine Skelett von 1951 aus Wolkerszell bei Eichstätt erst 1970 erkannt. Das Federkleid war nur sehr undeutlich erkennbar. Das Fossil besitzt den bis heute am besten erhaltenen Urvogel-Schädel. Es befindet sich heute im Jura-Museum „Willibaldsburg“ in Eichstätt. Es handelt sich um das umstrittene Jurapteris recurva-Exemplar.

Der genaue Zeitpunkt und Fundort des sechsten Exemplares sind unbekannt und aufgrund fehlender Befiederung und des Kopfes lag das Fossil wiederum einige Jahre unerkannt in der privaten Sammlung des Solnhofer Bürgermeisters Müller. Sicher scheint, dass es aus der Umgebung von Solhofen stammt. Heute ist es im Bürgermeister Müller-Museum in Solnhofen zu bewundern.

Das siebte, und bisher letzte, 1992 auf der Langenaltheimer Haardt bei Solnhofen gefundene Exemplar wurde 1993 von Peter Wellnhofer als Archaeopteryx bavarica in die Wissenschaft eingeführt. Es befindet sich in der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Historische Geologie in München.

Besonderes und Wissenswertes

Aus weltanschaulichen Gründen wurden die Eigenschaften die den Archaeopteryx als Übergangsform also Brückentier zwischen Reptil und Vogel ausweisen zunächst ignoriert.
Der damalige Konservator der Königlich-Bayerischen Paläontologischen Sammlung des Staates und Professor für Paläontologie an der Münchner Universität, Andreas Wagner war entschiedener Antidarwinist und Gegner Darwins. Er vermied die Eigenschaften des Tieres, die es als Bindeglied zwischen zwei Tiergruppen ausweist hervorzuheben und beschrieb das Tier noch im Fundjahr trotz seiner Befiederung als Reptil unter dem Namen „Griphosaurus“, was soviel bedeutet wie Rätselechse. Ähnlich verfuhr 1863 der Leiter der naturhistorischen Abteilung des Britischen Museums in London Richard Owen. Für ihn war der Archaeopteryx gerade wegen seiner Befiederung allerdings eindeutig ein Vogel. Bis in die heutige Zeit hinein wird die Existenz dieses Bindegliedes noch angezweifelt. Erst 1985 behauptete der berühmte englische Astronom Sir Fred Hoyle und ein Mitarbeiter seines Teams Chandra Wickramasinghe, es würde sich bei dem Fossil um eine Fälschung handeln. Dies sorgte für einigen Aufruhr in der Öffentlichkeit. Allerdings war es ein leichtes Spiel der Wissenschaftler des Britischen Museums die Vorwürfe der fachfremden Wissenschaftler abzuschmettern und seine Echtheit zu beweisen.

Viele weitere Fossilfunde belegen die Evolution der Vögel

Archaeopteryx wird mit einem Alter von ca. 150 Millionen Jahren heute nach wie vor als ältestes Vogelfossil angesehen, obwohl er vor einigen Jahren Konkurrenz bekam. Der Protoavis texensis wurde von Sankar Chatterjee 1991 der Universität von Texas als Vogel beschrieben der mehr Vogelmerkmale zu besitzen schien als Archaeopteryx. Der Protoavis stammt aus Schichten der oberen Trias aus Texas von vor etwa 225 Millionen Jahren und wäre damit ca. 75 Millionen Jahre älter als Archaeopteryx. Allerdings sind die Fossilien von zwei Exemplaren nur sehr bruchstückhaft erhalten und ihnen fehlt jede Form von Befiederung. Die wenigen Reste des Schädels sind als sehr „vogelartig“ rekonstruiert worden. Dass es sich um einen Vogel handelt wird jedoch von vielen Wissenschaftlern angezeifelt und so wird Protoavis oft als kleiner Saurier eingestuft. Der Schultergürtel des etwa fasanengroßen Tieres ist jedoch von dem moderner Vögel kaum zu unterscheiden.
Dennoch ist es wohl besser zu warten bis besser erhaltene Fossilien dieser Tiere ans Tageslicht geraten bevor man über dieses nur bruchstückhaft erhaltene Fossil weitreichende Schlüsse zieht. In den letzten Jahren wurden eine ganze Reihe sehr alte, von wenn auch nicht ganz so alte Vogelfossilien gefunden. Sinornis santensis stammt aus Süßwasserablagerungen der Unterkreide in China und ist 135-140 Millionen Jahre alt. Der kleine Vogel ist nur etwa so groß wie ein Sperling. Er besitzt Reptilmerkmale wie Zähne sowie Bauchrippen und der Bau des Beckens und der Beine sind dem des Archaeopteryx sehr ähnlich. Sein Flugapparat ist bereits wesentlich weiter entwickelt als bei Archaeopteryx und er besitzt ein Brustbein wie die heutigen Vögel. Auch Cathayornis yandica kommt aus China und hat dasselbe Alter wie Sinornis. Die beiden Vögel gleichen sich weitgehend, unterscheiden sich allerdings durch das Fehlen der Bauchrippen bei Cathayornis. Sehr ähnliche Vögel sind der etwa 138 Millionen Jahre alte Noguerornis gonzalesi und die etwa 120 – 125 Millionen Jahre alten Vögel Iberomesornis romerali und der etwa doppelt so große Concornis lacustris aus Spanien. Bei ihnen fehlen allerdings die Schädel. Bei Noguerornis und Concornis sind auch Reste des Federkleides erhalten.
Gansus yumenensis aus China ist ebenfall etwa 120 – 125 Millionen Jahre alt.Von ihm ist lediglich ein Fuß erhalten. Die Knochen des Laufbeins sind bereits miteinander verwachsen wie bei den modernen Vögeln.
Anibiortus dementjevi, ein etwa 125 Millionen Jahre altes Vogelfossil aus der Mongolei, scheint aufgrund des Baus verschiedener Knochen der vorderen Körperhälfte bereits flugfähig gewesen zu sein. Zu dem haben sich in den letzten Jahren zahlreiche Vogelfossilfunde vorwiegend aus China angesammelt die dringend auf ihre Bearbeitung warten. Soviel ist allerdings jetzt schon zu sagen: Sollten Federn das wichtigste einen Vogel charakterisierende Merkmal sein, so waren die Vögel während der Kreide bereits weltweit verbreitet. Die Entwicklung der Vögel scheint vielfältig und nicht geradlinig in nur einer Linie verlaufen zu sein.

Fossile Überlieferung

Das Gebiet der südlichen Frankenalb in Bayern war während des Jura (vor etwa 150 Millionen Jahren), eine tropische Lagune im Schelfbereich der Tethys, des durch einen Korallenriffgürtel abgetrennte, im Süden gelegene Urmittelmeer. Die Lagune war durch Schwammriffe in zahlreiche Teilbecken, sogenannte Wannen gegliedert, in denen sich feinkörniger Schlamm ablagerte aus dem sich später die Solnhofener Plattenkalkschichten bildeten. Archaeopteryx und die Fossilien vieler anderer Tiere der Jurazeit sind in diesen Schichten der Nachwelt erhalten geblieben. Nicht nur wegen dem Fund des Urvogels, sondern auch wegen der guten Erhaltung eines großen Teils des Jurassischen Fauna sind die Solnhofener Schichten weltweit berühmt geworden .

Lebensraum und Ernährung

Im Norden lag das Mitteldeutsche Festland. Archaeopteryx lebte wahrscheinlich auf dem im Nordwesten und im Osten benachbarten Festland. Die große Seltenheit der Fossilien läßt vermuten, dass sie nicht direkt an der Küste, sondern mehr im Landinneren lebten und nur wenige Exemplare vielleicht durch Stürme aufs offene Meer getragen wurden, wo sie in den Lagunenbecken ertranken. Ihre Eigenschaft als Gleitflieger von Bäumen oder durch Anlauf an abschüssigem Gelände sprechen ebenso dafür, da aus dem Kalk des Lagunenbereichs keine Bäume fossil überliefert sind. Auch ist die Erhaltung von Fossilien des trockenen Festlands weit geringer, da der zur Einbettung der Tiere nötige Schlamm fehlt. Die Tiere ernährten sich in einer mit damaliger tropischer Vegetation mit Palm-und Samenfarnen, Nadelbäumen u.a. üppig bewachsener Umgebung höchstwahrscheinlich von kleinen Tieren wie Insekten und anderen Gliederfüßern.