Fossiler „Mini-Tukan“ mit unerwarteten Merkmalen

Haben neu entdeckte Fossilien Merkmale bzw. Merkmalsausprägungen, die evolutionstheoretisch zu erwarten sind und Lücken im mutmaßlichen Stammbaum schließen? Das wird oft behauptet, aber entspricht häufig nicht der Realität. Von einem außergewöhnlichen Fund, der in kein Evolutionsschema passt, berichteten Patrick O‘Connor von der Ohio University und sein Team (O‘Connor et al. 2020). Auf Madagaskar entdeckten sie Teile eines Vogelschädels (Abb. 1), dessen Fundschicht in die oberste Oberkreide gestellt wird (Maastrichtium, mit 72 bis 66 Millionen radiometrischen Jahren angegeben). Das Besondere daran ist der relativ lange, hohe und vorne gebogene Schnabel, der keinem Schnabel anderer mesozoischer Vögel gleicht. Field (2020, 221) bezeichnet seine Form als „verblüffend“ und „äußerst bizarr“ („stunning“, „utterly bizarre“); sie erinnert am ehesten an den Schnabel heutiger Tukane; allerdings ist der neu entdeckte Vogel mit nur wenigen Zentimetern Größe sehr viel kleiner.

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Abb. 1: Der ungewöhnlich tiefe und verlängerte Schnabel von Falcatakely ist fossil gut erhalten. (Aus O‘Connor et al. 2020)

Die neue Art wurde Falcatakely forsterae („Forsters kleiner Sensenschnabel“) genannt und wurde zur Gruppe der sogenannten Gegenvögel (Enantiornithes) gestellt, die am Ende der Kreidezeit ausstarb. Diese Zuordnung ist aber unsicher, denn der Schädel weist außer der Schnabelform noch weitere ungewöhnliche Merkmale auf. So besitzt er am Oberkiefer einen einzigen Zahn am Ende seines sichelförmigen „Tukan-Schnabels“. Es könnte sein, dass es an der Spitze weitere Zähne gab (die Schnabelspitze ist nicht vollständig erhalten), aber es gibt eindeutig keine Zähne irgendwo sonst entlang des Kiefers. Diese Konstellation ist im Gegensatz zur Situation aller anderen Vögel, die aus dem Mesozoikum bekannt sind: Diese haben Zähne im gesamten Kiefer, aber keine an der Schnabelspitze (es gibt auch völlig zahnlose Formen). Unter den etwa 200 bekannten mesozoischen Vogelarten hat keine einen Schädel, der dem von Falcatakely auch nur annähernd ähnelt, so Field (2020, 221).

Die sehr gute fossile Erhaltung erlaubte es, ein 3D-Modell des Schädels zu entwerfen. Dabei zeigte sich bei der Untersuchung des Gaumens ein unerwarteter Knochen, das Ektopterygoid. Dieser fehlt bei heutigen Vögeln, ist aber von manchen Dinosauriern und frühen Vögeln wie dem „Urvogel“ Archaeopteryx und Sapeornis bekannt – eine ungewöhnliche Merkmalskombination. Aufgrund anderer Merkmale schließen O‘Connor et al. (2020) jedoch dennoch, dass Falcatakely zu den Gegenvögeln gehört, obwohl das Ektopterygoid auf eine andere Verwandtschaft hinweist. Die Gesichtsanatomie gleicht einerseits den Neornithes (heutige Vögel), andererseits ähnelt die Maxilla-Prämaxilla-Organisation derjenigen von Theropoden, die nicht zu den Vögeln gestellt werden (O‘Connor et al. 2020, 274); die Forscher nehmen daher eine konvergente Entwicklung an. Field (2020, 222) merkt an, dass diese Merkmalswidersprüche gegenwärtig eine Entscheidung über die systematische Zugehörigkeit nicht erlauben.

Kommentar. Einmal mehr wird vom Nature-Kommentator Field (2020, 222) die evolutionsbiologische Deutung einer „Experimentierung“ herangezogen und er argumentiert, dass innerhalb der Gegenvögel auch gegen Ende ihrer Existenz mit neuen Formen „experimentiert“ worden sei. Ein „Experimentieren“ hat im evolutionstheoretischen Sprachspiel jedoch keinen Platz, weil der Begriff Zielorientierung beinhaltet. Falcatakely ist eine evolutionstheoretisch unerwartete Form, die evolutionstheoretisch eine neue Linie erfordert statt Lücken in etablierten Linien zu füllen.

Es scheint allgemein einen Trend zu geben: Je mehr Funde, desto vernetzter die Merkmalsbeziehungen, was evolutionstheoretischen Erwartungen wiederum nicht entspricht. Bei Falcatakely handelt es sich wohl um eine Vernetzung zwischen Gegenvögeln und Urvögeln, angereichert mit nicht ins gängige System einordenbaren Merkmalen. Diese Situation entspricht einer freien Kombinierbarkeit von Merkmalen, nicht dem Ergebnis eines nach bestimmten Regeln verlaufenden natürlichen Evolutionsprozesses.

Field (2020, 222) merkt noch an, dass es eines der größten Rätsel der Evolutionsgeschichte der Vögel sei, warum die Gegenvögel durch das Massenaussterben an der Kreide/Tertiär-Grenze verschwanden, während die frühesten modernen Vogelstämme überlebten. „Also, lasst uns weiter graben!“ so sein Schlusssatz. Aber vielleicht machen weitere Funde das Rätsel nur noch größer, wie es bei Falcatakely der Fall ist.

R. Junker

[Field DJ (2020) The changing face of birds from the age of dinosaurs. Nature 588, 221–222 • O’Connor PM et al. (2020) Late Cretaceous bird from Madagascar reveals unique development of beaks. Nature 588, 272–276.]