Was Saurier zum Fliegen brachte
Wie die Pterosaurier, die als fliegende Reptilien einzuordnen sind, wohl in der Lage waren, die zum Fliegen erforderliche große Menge an Energie aufzubringen, war bisher ein umstrittener und geheimnisumwitterter Punkt. Eine Gruppe von Forschern aus den USA und dem Vereinigten Königreich hat dieses Rätsel jedoch nun erfolgreich gelöst. Die Forschungsergebnisse erschienen vor kurzem in der Fachzeitschrift PLoS ONE. Während des Zeitalters des Mesozoikums, 70 Millionen Jahre bevor die Vögel das Fliegen lernten, beherrschten die Pterosaurier den Himmel. Während manche glauben, dass sie zu den Dinosauriern gehörten, ist die Wahrheit wohl, dass sie zwar keine Dinos, aber deren nahe Verwandte waren. Dinosaurier waren per Definition diapside Reptilien mit einer aufrechten Haltung, während Pterosaurier wahrscheinlich eine halbaufrechte Haltung einnahmen. Manche dieser Kreaturen hatten durchaus die Größe kleiner Flugzeuge und so war es den Forschern doch recht rätselhaft, auf welche Weise die großen Reptilien wohl zum Himmel aufsteigen konnten. Unbestritten ist, dass die Pterosaurier das Fliegen durch die Bewegung ihrer großen Flügel zustande brachten, die eine Flügelspannweite von bis zu 10 Metern erreichten und aus Hautmembranen und anderen Geweben wie etwa den Aktinofibrillen (d.h. nah beeinander liegenden Fasern) bestanden. Den Forschern zufolge waren die Pterosaurier mit ballonartigen Luftsäcken, die sich von den Lungen aus durch den gesamten Körper erstreckten, und, gleichsam wie die Vögel von heute, mit hohlen Knochen ausgestattet. Somit verfügten diese wundersamen Reptilien über ein effizientes Atmungssystem. Die Forscher stellten außerdem fest, dass das mit belüfteten Hohlräumen versehene Skelettsystem und die Luftsäcke die Dichte des Saurierkörpers auf wirksame Weise senkte, was ihm letztlich zum Fliegen verhalf. "Wir haben das Atmungssystem eines Pterosauriers identifiziert", erläutert Dr. Dave Unwin, Paläobiologe des Fachbereichs für Museumsstudien an der Universität Leicester im Vereinigten Königreich und Koautor der Studie. "Es ist ein überraschend effizienter Mechanismus, dessen grundlegender Aufbau einer Vogellunge heutiger Zeit gleicht - nur eben aus einer Zeit vor 70 Millionen Jahren." Anregung zu der Studie gab ein Besuch des Hochschulassistenten Leon Claessens vom College of the Holy Cross, USA, und des Hochschulassistenten Patrick O'Connor vom College für osteopathische Medizin der Universität Ohio, USA, in der deutschen Hauptstadt Berlin vor fast sechs Jahren. Sie hatten dort die Gelegenheit, den gut erhaltenen Brustkorb eines Pterosauriers in Augenschein zu nehmen. Auch Professer Unwin bekam dieses Fossil 2003 während seiner Zeit als Kurator des Museums für Naturkunde in Berlin zu Gesicht. Die drei Paläobiologen entschieden sich dann dafür, gemeinsam herauszufinden, wie diese riesigen Reptilien es wohl fertigbrachten, im Flug ausdauernd mit den Flügeln zu schlagen. "Die Form und Größe des mit dem Brustbein [Rippen der Brustregion] verbundenen Rippensegments zeigt, das der Brustkorb, anders als bisher angenommen, beweglich war", teilt Hochschulassistent Claessens mit, hinzufügend, dass die "einzigartigen und vorher nicht erkannten Vorsprünge an den Sternalrippen eine wichtige Hebelwirkung für die Muskeln ermöglichten, die den Brustkorb bewegten." Die Forscher verglichen außerdem Pterosaurierproben mit heutigen Vogelskeletten, um sich einen tiefgründigeren Einblick in den Zusammenhang zwischen den Luftsäcken, der Lungenstruktur und dem Skelett zu verschaffen. Das Team setzte Computertomografie- und Röntgenuntersuchungen ein, um sich die Knochen besser veranschaulichen zu können. "Die Luftsäcke erstrecken sich bis in die Flügelspitzen und dadurch eröffnen sich sehr viele Möglichkeiten zu deren Gebrauch während des Fliegens und im Sozialverhalten", verdeutlichen die Forscher. "Wir fanden einen direkten Zusammenhang zwischen dem von den Luftsäcken eingenommenen Anteil des Skeletts und der absoluten Körpergröße des Tiers", stellen sie im Weiteren klar. Kurz gesagt gilt: Je kleiner ein Vogel ist, desto weniger Knochen mit luftgefüllten Hohlräumen hat er. Grund dafür ist dessen kleineres Gewicht und die Tatsache, dass er weniger Energie zum Fliegen benötigt. Bei wirklich großen fliegenden Tieren wie den Pterosauriern waren die Knochen hohl und luftgefüllt, wodurch ihre Knochendichte beträchtlich herabgesetzt war und es ihnen wesentlich leichter fiel, ihre Körper in der Luft zu halten.
Länder
Vereinigtes Königreich, Vereinigte Staaten