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Evolution: Flug verändert Fortpflanzungsorgan

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Feder und Flügel müssen Vögel unbedingt haben, um fliegen zu können – der zweite und dritte Blick zeigt zudem, dass viele andere zusätzliche anatomischen Anpassungsmaßnahmen im Laufe der Evolution nötig wurden, um aus bodenlebenden Dinosaurier-Vogelvorfahren gute Flieger zu machen. Ein Beispiel für nötig gewordenen Umbauten findet sich in den Fortpflanzungsorganen der Tiere, bestätigen nun Zhonghe Zhou von der chinesischen Akademie der Wissenschaften in Peking und seine Kollegen: Ganz offenbar haben schon die Urvögel eine Hälfte ihrer Eierstöcke abgeschaltet, um Gewicht zu sparen.

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Archosaurier-Stammbaum | Ein fossiler Vertreter der Vögel mitsamt Follikeln: Das Exemplar von Enantiornithes indeterminate belegt, dass in der Gruppe der Vögel schon sehr bald nur noch ein Eierstock reife Eier produziert hat. Das Kladogramm zeigt den Stammbaum der Archosaurier mitsamt Krokodilen und Vögeln (türkise Linien) und den Enantiornithes (rot).

Fast alle Vögel benutzen, wie Zoologen wissen, nur das linke Exemplar ihres paarigen Eierstocks zur Eiablage. Unter anderem dies unterscheidet sie relativ drastisch von ihren nächsten lebenden Wirbeltierverwandten aus der Gruppe der Reptilien, den Krokodilen, die stets beide Ovarien für die Eiproduktion auslasten. Und auch die ausgestorbene Großgruppe der Dinosaurier, aus denen die Vögel sich ja entwickelten, hatten zumindest in ihrem ursprünglichen Bauplan immer zwei funktionierende Eierstöcke. Ungeklärt blieb aber bislang, wann die ersten Vorvogel-Dinos damit begannen, einen Eierstock lahm zu legen.

Zhous Team hatte sich daher in Museen auf die Suche nach im Hinblick auf die Fragestellung nur mangelhaft wissenschaftlich ausgewertet Dinosaurierfossilien gemacht. Dabei stießen sie auf drei frühkreidezeitliche Vogelvorfahren aus der Gruppe der Dinosaurier, deren Ovarien besonders gut konserviert waren. Die Auswertung zeigt, dass die Eierstöcke der Protovögel anatomisch ähnlich wie die anderer Dinosaurier geformt waren, dass aber nur einer der Eierstöcke tatsächlich auch aktiv war: Nur auf der linken Seite entwickelten sich reife Follikel.

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Frühe Vögelverwandtschaft | Das Fossilexemplar von Enantiornithes indeterminate zeigt deutlich erkennbare Eifollikel – die jedoch sämtlich auf der linken Körperseite zu liegen kommen. Schon die ältesten gemeinsamen Vorfahren von modernen Vögeln und ausgestorbenen Varianten hatten einen Eierstock – den rechten – deaktiviert.

Dieses Bild zeigte sich sowohl bei zwei Exemplaren der Enantiornithes, einem ausgestorbenen Seitenzweig der Vogelverwandtschaft, als auch bei einem fossilen Vertreter der Gattung Jeholornis – einem zu Lebzeiten wohl knapp 700 Gramm schweren Weibchen mit langem Balancierschwanz, das zu einer sehr frühen Abzweigung des Vogelstammbaums gehört. Schon diese frühen Formen hatten demnach ihre Fortpflanzungsorgane vogelähnlich minimalisiert.

Die ältesten gemeinsamen Vorfahren von modernen Vögeln und der Jeholornis-Gruppe waren wohl auch die ersten flugfähigen Vertreter. Wahrscheinlich hing die Reduktion eines Eierstocks demnach funktional mit der Flugfähigkeit zusammen, spekulieren die Forscher. In der Fortpflanzungszeit hätten Weibchen mit wenigen Eiern womöglich besser fliegen und fliehen können, weil sie weniger Gewicht mit sich herumtragen mussten. Alternativ sei allerdings auch denkbar, dass die Einsparung wertvollen Kalziums eine Rolle gespielt haben könnte: Das knappe Mineral muss von Knochen bereitgestellt werden und wird doppelt verbraucht, wenn zwei Eierstöcke gleichzeitig Eierschalenmatetial benötigen. Dies trifft aber im Prinzip auch bei Krokodilen und Dinosauriern zu und erklärt nicht, warum ausgerechnet die frühen Vögel einen Eierstock reduziert haben.

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