Ein neuer Vogel aus der Kreide?
Zwei jüngst in der Wüste Gobi entdeckte Skelette von fast zwei Meter langen Zweibeinern, an deren kurzen Vorderextremitäten nur ein Finger mit breiter Kralle sitzt, wurden als Überreste eines frühen flugunfähigen Laufvogels gedeutet. Bei nüchterner Wertung der anatomischen Merkmale scheint es sich jedoch eher um einen bisher unbekannten Coelurosaurier zu handeln.
Unsere Kenntnis der frühen Evolution der Vögel ist trotz zunehmender Fossilfunde bisher recht lückenhaft. Zwar liegen mittlerweile sieben Skelette des ältesten bekannten Vogels, Archaeopteryx, aus den 150 Millionen Jahre alten Jura-Plattenkalken von Solnhofen in Bayern vor, doch ist die weitere Entwicklung der Vögel während der folgenden Kreidezeit noch weitgehend unklar. Daran haben auch die spektakulären neueren Funde von Vogelfossilien aus Spanien und China nur wenig geändert (siehe meinen Beitrag "Fossiler Vogel aus China – ein Bindeglied zu Archaeopteryx?", Spektrum der Wissenschaft, August 1992, Seite 32).
Jede neue Entdeckung von Kreidezeit-Vögeln erregt deshalb großes Interesse – so auch die von einem angeblichen Exemplar aus der Mongolei. Die Paläontologen Altangerel Perle vom Mongolischen Museum für Naturkunde in Ulan Bator und Mark A. Norell, Luis M. Chiappe und James M. Clark vom Amerikanischen Museum für Naturgeschichte in New York haben kürzlich Skelettreste aus Oberkreide-Ablagerungen der Wüste Gobi als die eines neuen, flugunfähigen Laufvogels beschrieben, dem sie den Namen Mononychus olecranus gaben ("Nature", Band 362, Seite 623). Kurz darauf mußten sie den Gattungsnamen allerdings in Mononykus ändern, weil die ursprüngliche Bezeichnung schon vergeben war.
Das Fossilmaterial stammt von zwei Skeletten aus Sedimenten der Djadokta- und der Nemegt-Formation (was international der Campan- und Maastricht-Stufe entspricht) mit rekonstruierten Längen von etwa einem beziehungsweise einem halben Meter. In ihrem straußähnlichen Habitus glichen die Tiere anderen Kreidezeit-Dinosauriern aus den gleichen Schichten – so Saurornithoides, einem etwa zwei Meter langen, leicht gebauten, zweibeinig laufenden Raubsaurier. Anders als bei diesem Theropoden sind die Vorderextremitäten von Mononykus allerdings stark verkürzt und haben jeweils nur einen einzigen, massiven Finger mit breiter Kralle. Dies deutet auf eine extreme Spezialisierung hin, wie sie von anderen Theropoden mit ihren langen, dreifingrigen Greifhänden nicht bekannt ist.
Die mongolisch-amerikanische Forschergruppe sieht in anatomischen Merkmalen wie starken Muskelfortsätzen am Oberarm, einem langen Hakenfortsatz der Elle (Olecranon) am kurzen Unterarm und der breiten Kralle gewisse Hinweise, daß die eigenartigen Vorderextremitäten zum Graben dienten. Ihre extreme Kürze im Verhältnis zu den sehr langen, schlanken hinteren Laufbeinen ist damit aber schlecht vereinbar.
Aufsehen erregte das Skelett vor allem wegen der Behauptung seiner Entdecker, das Tier sei näher mit den modernen Vögeln verwandt als Archaeopteryx. Als Beleg werden fünf angeblich vogeltypische abgeleitete Merkmale aufgeführt: ein gekieltes Brustbein, ein sogenannter Antitrochanter, also ein Knochenwulst hinter der Hüftpfanne des Beckens, sowie ein reduziertes Wadenbein, ein zahnloser Oberkiefer (Maxilla) und ein nur am unteren Ende entwickelter dritter Mittelfußknochen. Zudem sei das Becken unten offen, und die beiden ventralen Elemente – Sitzbein und Schambein – seien nach hinten gerichtet.
Diese Argumentation vermag jedoch keineswegs zu überzeugen. So hatte auch der theropode Dinosaurier Oviraptor nicht nur ein gekieltes, wenngleich etwas anders geformtes Brustbein, sondern sogar ein Gabelbein (Furcula): ein eher vogeltypisches Element, das sich bei Archaeopteryx und allen anderen Kreidezeit-Vögeln, nicht aber bei Mononykus findet. Ein Antitrochanter hinter der Hüftpfanne ist zwar ein Merkmal heutiger Vögel, das Archaeopteryx fehlt, hat aber vor allem funktionelle Bedeutung als Widerlager des Oberschenkelkopfes und schränkt die seitliche Beweglichkeit des Oberschenkels ein. Es bedeutet somit allenfalls, daß die Beinhaltung von Mononykus vogelartig gewesen sein könnte. Ebensowenig beweist die Verkürzung des Wadenbeins eine nähere Verwandtschaft zu den Vögeln, da dieser Knochen auch bei vielen Flugsauriern zu einem funktionslosen Splint zurückgebildet ist.
Heutige Vögel sind zahnlos. Im Laufe der Vogelevolution müssen die Zähne, wie sie bei Archaeopteryx und anderen Kreidezeit-Vögeln noch vorhanden sind, also schrittweise verlorengegangen sein. Im Schädel von Mononykus wurde nur ein einziger, winziger Zahn gefunden, der entweder aus dem Prämaxillare oder dem Unterkiefer stammt. Entgegen der Feststellung der Autoren zeigt er jedoch keine Ähnlichkeit mit den Zähnen von Archaeopteryx oder anderen Zahnvögeln. Daß im Oberkiefer jegliche Zähne fehlen, ist andererseits keineswegs ein Beleg für die Vogelverwandtschaft von Mononykus, weil viele Theropoden wie Oviraptor, Gallimimus oder Struthiomimus gleichfalls zahnlos waren. Auch das letzte Merkmal, ein nur am unteren Ende entwickelter dritter Mittelfußknochen, findet sich ähnlich bei einzelnen Arten der Gattung Gallimimus sowie bei anderen theropoden Dinosauriern.
Während die Ähnlichkeiten mit modernen Vögeln also wenig aussagekräftig sind, fehlen außer dem Gabelbein etliche weitere wichtige Vogelmerkmale, von Federn gar nicht zu reden. So haben die Rippen keine Hakenfortsätze (Processi uncinati), und das Rabenbein (Coracoid) ist nicht lang gestreckt und schlank, sondern kurz und breit. Selbst die nach Archaeopteryx ältesten Unterkreide-Vögel – Sinornis aus China sowie Iberomesornis und Concornis aus Spanien – haben ein langes Rabenbein. Vor allem aber ist die Schwanzwirbelsäule mit 19 Wirbeln, obwohl ähnlich lang wie bei Archaeopteryx, gänzlich theropodenartig. Schon die frühe Evolution der Vögel nach Archaeopteryx war durch ei-ne Reduktion des Schwanzes geprägt. Zudem haben die Unterkreide-Vögel aus China und Spanien bereits einen Steißknochen (ein Pygostyl) wie die heutigen Vögel.
Dessenungeachtet sieht die mongolisch-amerikanische Paläontologengruppe in Mononykus eine Übergangsform zwischen primitiven Theropoden (sogenannten Maniraptoren) und modernen Vögeln. Weil die Vorderextremität ganz und gar vogeluntypisch und alles andere als ein Flügelskelett ist, bieten die Wisschenschaftler zwei alternative Evolutionsmodelle an: Nach dem einen soll die ursprüngliche Flugfähigkeit der Vögel in der Linie, die zu Mononykus führte, sekundär wieder verlorengegangen sein; nach dem anderen wäre der Vogelflug bei Archaeopteryx und den modernen Vögeln unabhängig zweimal entstanden.
Nun ist es freilich sehr schwer vorstellbar, wie aus einem primitiven Vogelflügel wie bei Archaeopteryx die Vorderextremität von Mononykus hätte hervorgehen sollen. In diesem Falle würden erhebliche Abschnitte in der Evolutionsgeschichte der Vögel fehlen. Wo waren die fliegenden Vorfahren des zum flugunfähigen Laufvogel gewordenen Mononykus? Noch unglaubwürdiger mutet die Hypothese an, daß Vogelflug und Federn im Laufe der Evolution mehr als einmal entstanden seien; angesichts der bereits ganz modern gebauten Flügelfedern von Archaeopteryx scheint dies äußerst unwahrscheinlich.
Was also war Mononykus, wenn schon kein flugunfähiger Laufvogel? Am ehesten läßt er sich wohl als Vertreter der gerade in der Oberkreide sowohl in Ostasien als auch im westlichen Nordamerika sehr vielgestaltigen Gruppe der Coelurosaurier mit bisher nicht bekannten Spezialisierungen und Besonderheiten einstufen. Unter diesen Theropoden befinden sich viele Formen mit vogelartigen Merkmalen – so die Ornithomimiden, Coeluriden, Saurornithoididen und Oviraptoriden. In Anbetracht der durch das jüngste Archaeopteryx-Exemplar untermauerten engen Verwandtschaft dieser Dinosaurier mit den Vögeln ist das durchaus zu erwarten.
Im Grunde genommen sagen auch die mongolisch-amerikanischen Paläontologen nichts anderes. Der Schluß auf die Vogelnatur von Mononykus wird ihnen gleichsam aufgezwungen, weil sie die Stammesgeschichte der Reptilien mit cladistischen Methoden zu rekonstruieren suchen. In diesem System sind die Vögel (einschließlich Archaeopteryx) als Avialae eine Unterabteilung der Maniraptora und diese wiederum eine Abteilung der Theropoda. Demnach gehören sie also ohnehin zu den theropoden Dinosauriern. Doch damit nicht genug, führen die Autoren für Mononykus eine eigene Untergruppe der Avialae mit der Bezeichnung Metornithes ein. Diese sei die "Schwestergruppe" der restlichen Vögel, einschließlich aller rezenten, für die sie den Namen "Ornithothoraces" vorschlagen.
Begriffe wie "nonmethornithine Maniraptora" oder "nonaviale Theropoda" machen es schwer, sich in der zunehmenden cladistisch-taxonomischen Sprachverwirrung zurechtzufinden. Festzuhalten bleibt, daß die als phylogenetisch signifikant beurteilten Merkmale, die sogenannten Synapomorphien (gemeinsamen, abgeleiteten Charaktere) im Falle von Mononykus nicht als solche bestätigt werden können. Damit aber fällt das oben skizzierte Stammbaumschema oder Cladogramm wie ein Kartenhaus in sich zusammen.
Aus: Spektrum der Wissenschaft 5 / 1994, Seite 32
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
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