Mit Merkmalen von Dinosauriern und Vögeln galt der Archaeopteryx bisher als Urvogel schlechthin. Diesen Kultstatus machen ihm nun Rivalen mit ganz ähnlichen Merkmalen streitig. Noch thront er aber über allem, und bei der Jahresversammlung 2014 der Society of Vertebrate Paleontology in Berlin schmückte sein Bild sogar die Biergläser.

Die etwas simple Vorstellung von einem einzigen Urvogel musste inzwischen zwar der Theorie von einem keineswegs geradlinigen Übergang der Dinosaurier zu den Vögeln weichen. Doch dank neuer Funde und verbesserter Methoden bleibt die Bedeutung des Archaeopteryx ungebrochen. "Die Archaeopteryx-Forschung schöpft gerade wieder neuen Atem", sagt der Paläobiologe Martin Kundrat von der schwedischen Universität Uppsala, der an der Organisation des Symposiums im November beteiligt war.

Archaeopteryx
© iStock / Vladimir Sazonov
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Fossilien des Urvogels Archaeopteryx sind bei privaten Sammlern und Museen gleichermaßen begehrt. Kaum ein Fossil der frühen Federtiere ist ähnlich gut erhalten wie die Fundstücke aus dem fränkischen Jura.

Die ersten Fossilien des Archaeopteryx wurden schon um 1860 in Kalksteinbrüchen in Solnhofen in Bayern gefunden. Bis vor Kurzem zeigten nur diese gleichzeitig Merkmale von Vögeln und Dinosauriern. Es waren wohl eher kleine Kreaturen, bei denen die Jungtiere die Größe einer Elster hatten und die Erwachsenen vielleicht die eines Raben. Dazu hatten sie breite, gefiederte Flügel, die zum Gleiten gut gewesen sein könnten. Gleichzeitig hatten die Tiere aber auch einen Kiefer mit scharfen Zähnen, dinosaurierähnliche Klauen und einen knöchernen Schwanz. All das führte zur Idee vom Urvogel, und ganze Generationen von Wissenschaftlern sahen den 145 Millionen Jahre alten Archaeopteryx als Bindeglied und "Missing Link" für den Beweis, dass Vögel und Dinosaurier verwandt sind. Der Name Archaeopteryx leitet sich aus dem Griechischen ab und heißt so viel wie "alte Feder" – "Urvogel" ist nur sein deutscher Name.

Konkurrenz aus Asien

In den 1990er Jahren bekam der Archaeopteryx Konkurrenz aus China, wo weitere mögliche Übergangsspezies entdeckt wurden. Der Anchiornis huxleyi und der Microraptor xui waren dem Archaeopteryx wohl ganz ähnlich und hatten vier Flügel, die sie auch zum Gleiten genutzt haben könnten. Der Aurornis xui hatte Beine, Klauen und Schwanz ähnlich dem Archaeopteryx, lebte aber wohl schon etwa zehn Millionen Jahre früher. Für manche ist er bereits der bessere Kandidat für den Urvogel (siehe Grafik).

Viele Wissenschaftler gehen inzwischen sogar davon aus, dass der Archaeopteryx einfach nur ein weiterer Dinosaurier ist. Andere wollen das so nicht hinnehmen: "Für einige Ornithologen ist das wirklich ein Problem – ihrer Meinung nach ist der Archaeopteryx nach wie vor der Urvogel schlechthin", sagt der Wirbeltierpaläontologe Gareth Dyke von der University of Southampton in England. "Sie würden sich eher ein Bein abhacken lassen, als zuzugeben, dass er nichts mit dem Ursprung der Vögel zu tun hat."

Nun heizen neue Fossilienfunde des Archaeopteryx die Diskussion und Forschung wieder an. Zwölf Exemplare sind inzwischen bekannt, und Kundrat berichtete bei dem Symposium von seinen ersten Ergebnissen zum achten Fundstück. Nachdem das "Phantom" in den frühen 1990er Jahren in Deutschland gefunden wurde, hatten es die Forscher aus den Augen verloren, bis es ein Sammler im Jahr 2009 erwarb. Er hat es nun an das Paläontologische Museum in München verliehen, mit der Auflage, es jederzeit der Forschung zur Verfügung zu stellen.

Infografik der frühen Vögel und ihres Stammbaums
© Illustrationen: Emily Willoughby; Grafiken: Jasiek Krzysztofiak / Nature (Vogelhirne, nach: Balanoff, A.M. et al., Nature 501, S. 93–96, 2013; Stammbaum, nach: Clarke, J., Science 340, S. 690–692, 2013 und Benson, R.B.J. et al., PLoS Biol. 12, e1001896, 2014; Archaeopteryx Silhouette, nach: Vladimir Nikolov)
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Laut Kundrat lebte das Phantom eher zu einer späteren Zeit als die anderen Exemplare des Archaeopteryx, was die These von mehreren Arten stützt. Im Juli 2014 veröffentlichte Arbeiten zum elften Fund zeigten die federbedeckten Beine der Tiere. Die neuen Daten traten eine Welle von Diskussionen los, ob die Federn vielleicht gar nicht zum Fliegen, sondern eher für die Balz oder die Wärmeisolierung wichtig waren. Und das zwölfte Exemplar könnte nach Kundrats Aussagen bald in einer Privatsammlung auftauchen und vielleicht weiterhelfen.

Die Wissenschaftler entwickeln auch eigens Methoden, um den Archaeopteryx besser untersuchen zu können. So präsentierte Kundrat bei dem Meeting einen 3-D-Scan des Fossilgesteins mit den Knochen des Phantoms. Die Aufnahme hatte er von Wissenschaftlern der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble in Frankreich anfertigen lassen. "Damit haben wir das erste sehr genaue Bild des Archaeopteryx-Schädels", erklärt Kundrat begeistert.

Flog er oder flog er nicht?

Der Paläontologe Ryan Carney von der Brown University in Providence (USA) untersuchte ein als "Thermopolis" bekanntes Exemplar mittels 3-D-Röntgentomografie und erstellte einen Oberflächenscan eines anderen Fossils. Bei seinem Vortrag zeigte er stolz auf die Tätowierung einer schwarzen Feder an seinem eigenen Arm. Er hatte Pigmentstrukturen in den Federn des Archaeopteryx gefunden, die nahelegen, dass diese schwarz waren. Mit Hilfe beider Arbeiten wollen die Forscher nun herausfinden, ob und wie der Archaeopteryx überhaupt flog und inwieweit er am Übergang von Dinosauriern zu Vögeln beteiligt war.

Neue Erkenntnisse über das Gehirn des Archaeopteryx helfen auch bei der Einordnung im Stammbaum der Evolution. 2014 berichtete die Evolutionsbiologin Amy Balanoff von der Stony Brook University in New York zusammen mit ihren Koautoren in "Nature" davon, wie sehr das Gehirn des Archaeopteryx und anderer verwandter Dinosaurier dem heutiger Vögel glich. Sie waren alle relativ groß im Verhältnis zur Größe der Körper. Und wie auch heute einige Vögel (wieder) konnten frühere Dinosaurier wohl nicht fliegen. Sollten sie dennoch jemals geflogen sein, würde das bedeuten, dass die Volumenzunahme ihres Gehirns stattgefunden haben muss, lange bevor sich die Fähigkeit zum Fliegen entwickelte. Die neuen Erkenntnisse weisen aber auch darauf hin, dass der Archaeopteryx vielleicht gar nicht einem Vogel ähnlicher war als andere potenzielle Übergangsarten. "Da bröckelt wieder ein kleines Stückchen von seinem Thron", unkt Balanoff.

Sie untersucht anhand der Schädelform und kleiner Eindellungen an der Innenseite, ob der Archaeopteryx feine anatomische Details mit den Theropoden teilt, einer Dinosaurierlinie, die zu den Vögeln führte. Ihr Team berichtete auch von einem als "Wulst" bezeichneten Ansatz am Schädel des Archaeopteryx, den man bisher nur von heutigen Vögeln kannte, wo er an der Sinneswahrnehmung beteiligt ist. Er könnte also auch beim Archaeopteryx zur Verarbeitung von Sinneseindrücken während des Flugs beigetragen haben; es bleibt bislang aber noch unklar, ob es diesen Wulst auch bei seinen Dinosaurierverwandten gab.

Alles in allem sprechen die Befunde eher gegen einen klassischen Übergang von Dinosauriern zu Vögeln: Die Idee vom Urvogel erscheint damit sehr willkürlich und geprägt von unvollständigen Fossilfunden. "Ich mag den Archaeopteryx wirklich gerne, und ich habe auch eine Theorie zu ihm aufgestellt", meint Nicholas Longrich, der als Paläontologe an der University of Bath in England arbeitet. "Aber irgendwie sind wir inzwischen schon weiter, und er ist einfach nur noch einer von vielen im großen Stammbaum einer ganzen Familie."

Laut einigen Forschern wird diese Diskussion eines Tages ohnehin nur noch von rein akademischem Interesse sein. "Die Grenze zwischen Dinosauriern und Vögeln wird völlig verschwinden", erklärt Ulysse Lefevre. Der Paläontologe von der Université de Liège erörterte in Berlin neue Erkenntnisse zu Fossilien aus China, welche die Grenze weiter verwischen könnten. Klar ist, dass die Forschung am Archaeopteryx nach wie vor der Schlüssel zum Stammbaum von Dinosauriern und Vögeln ist. "Die Wissenschaft ist sich nur noch nicht darüber einig, ob er tatsächlich der Urvogel ist oder nicht. Aber das ist im Moment auch völlig egal", sagt Kundrat. "Mit neuen Methoden werden wir das Interesse an ihm immer wieder zum Leben erwecken."