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Paläontologie: Salto Mortale auf hoher See

In der Trias erschienen kolossale Flugsaurier auf der Weltbühne. Sie wogen bis zu achtzig Kilogramm und segelten mit Hilfe riesiger, tragflächenartiger Flughäute. Doch wie gingen diese küstenlebenden Jumbos auf Beutezug?
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Rhynchops niger | Schwarzmantel-Scherenschnabel (Rhynchops niger) im Flug
Der schwarz-weiß gefärbte, etwa seeschwalbengroße Vogel mit den langen, eleganten Flügeln schwebt parallel zur Wasseroberfläche. Plötzlich fährt er – ähnlich einem auftankenden Löschflugzeug – seinen überdimensional großen, seitlich abgeflachten und scharfkantigen Unterschnabel aus und zieht ihn, flache Flügelschläge vollführend, durch die oberen Wasserschichten. Kurz darauf klappt er den Schnabel abrupt zu, und ein kleiner silberner Fisch verschwindet zappelnd im Schlund des erfolgreichen Jägers.

Diese spektakuläre Art des Beutefangs lässt sich heutzutage nur mehr bei drei Arten beobachten: den Scherenschnäbeln der Gattung Rhynchops, die in den asiatischen und afrikanischen Tropen sowie entlang der amerikanischen Küste heimisch sind. Haben auf diese Weise vielleicht auch Urzeittiere vor 200 Millionen Jahren ihre Nahrung erworben? Viele Paläontologen meinten bislang, dass auch Pterosaurier mit mehreren Metern Flügelspannweite dicht über den Wellen geflogen sein könnten, um mit dem im Wasser schleifenden Unterkiefer nach Fischen zu fahnden – eine Vermutung, die sie mit morphologischen Ähnlichkeiten im Kieferbau zwischen heutigen Scherenschnäbeln und fossilen Flugsauriern begründeten.

Britischer Kunstharz-Jurassic-Park

Eine britische Forschergruppe um Stuart Humphries von der Universität Sheffield nahm sich nun zum ersten Mal ausführlich der Jagdtechnik der Pterosaurier an. Sie modellierten lebensgroße Kiefermodelle aus Kunstharz und Polyethylenschaum, mit denen sie aero- und hydrodynamische Tests durchführten. Darüber hinaus sichteten sie erneut das vorhandene Fossilmaterial zahlreicher Flugsaurier und untersuchten den gesamten Schädel- und Halsbereich auf anatomische Anpassungen, die von Rhynchops bekannt sind.

Zunächst ließen die Paläontologen ihre Modelle vom Schwarzmantel-Scherenschnabel (Rhynchpos niger) und zwei Flugsauriern (Tupuxuara sp. und Thalassodromeus sethi) vier Zentimeter tief eingetaucht mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch ein Wasserbecken pflügen. Der Widerstand lag bei den ausgestorbenen Vertreter allerdings knapp zehn Mal so hoch wie für Rhynchops. Zusammen mit aerodynamischen Berechnungen zeigte sich, dass diese Art des Fischens nur für Flieger mit einer Masse bis zu zwei Kilogramm möglich ist oder war. Andernfalls sei es für die Tiere schlichtweg zu anstrengend gewesen, mit dem Schnabel die Fluten zu durchkämmen, so die Forscher.

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Scherenschnabel und Flugsaurier | Experimentelle und theoretische Modelle zeigen, dass Pterosaurier (z.B. Thalassodromeus, rechts im Bild) energetisch nicht in der Lage dazu waren, mit dem Unterkiefer durch das Wasser pflügend zu jagen. Diese seltene Jagdtechnik wird rezent lediglich von einigen Rhynchops-Arten regelmäßig betrieben (links im Bild).
Den größeren Schnabelwiderstand hätten kleine, leichte Flugsaurier wie beispielsweise Ramphorhynchus, die vermutlich eine geringere Schwingenbelastung als Vögel aufwiesen, durch verlängerte Flügel ausgleichen können, räumen Humphries und seine Kollegen ein. Zumindest kleinen prähistorischen Arten wäre es demnach vielleicht zeitweise möglich gewesen, in Wasserflugzeug-Manier auf Beutezug zu gehen.

Zu schwache Kiefer zum Wasserpflügen

Allerdings sprechen die Befunde der vergleichenden Morphologie gegen diese theoretische Möglichkeit. Über dreißig spezielle Anpassungen an die Jagdtechnik besitzen die Scherenschnäbel im Schädel- und Halsbereich – etwa hornartige Verlängerungen am Knorpel des Unterkiefers und große Ansatzstellen für Muskulatur an Kiefer und Halswirbeln. An den Knochen der ausgestorbenen fliegenden Echsen fehlen dagegen fast alle entsprechenden Strukturen.

Die Erkenntnisse widersprächen damit der bisherigen Vorstellung von wasserpflügenden Flugsauriern grundlegend, so die Forscher. Außerdem sei bei Rückschlüssen von einzelnen Strukturen im Bauplan noch lebender auf ausgestorbene Arten besondere Vorsicht geboten. Mit ihrem Widerspruch gegen vorangegangene Studien erklären die Ergebnisse aus dem britischen Kunstharz-Jurassic-Park gleichzeitig plausibel, warum in unserer heutigen Tierwelt diese Jagdtechnik nahezu ausgestorben ist. Wäre dies eine energetisch vorteilhafte Technik des Beutefanges, hätten sie wohl nicht nur drei kleine, eng verwandte Vogelarten bis heute beibehalten. Ein mächtiger Pterosaurier hätte sich wohl auch eher den Kiefer ausgerenkt oder durch einen schmerzhaften Salto ins blaue Nass sein Leben riskiert, als auf diese Weise elegant Fische zu erbeuten.

25.07.2007

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 25.07.2007

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