In welcher Zeit erschienen die Vorfahren moderner Vögel? Herkunft und Entwicklung der Vögel. Vergleich der anatomischen Strukturen von Vögeln und Dinosauriern

Herkunft Vögel- Die Frage ist etwas unklar und kontrovers; Zweifellos ist die Zugehörigkeit der Vogelvorfahren (und damit der Vögel selbst) dazu Reptilien, nämlich zur Klasse Archosaurier(Archosauria), zu der vor allem auch viele ausgestorbene Formen gehören Dinosaurier(Dinosauria) und nur der Lebenden Krokodile(Krokodilien). Wissenschaftler können die spezifische Gruppe der Archosaurier, aus der die Vögel hervorgegangen sind, nicht benennen; Hierzu gibt es mindestens zwei Hypothesen.

Die erste und häufigste besagt, dass Vögel direkte Nachkommen von Dinosauriern sind – oder besser gesagt, nicht einmal Nachkommen, sondern ihr einziger überlebender Zweig, sodass die Aussage über das Aussterben der Dinosaurier an der Grenze zwischen Mesozoikum und Känozoikum nicht ganz richtig ist . Zu den beiden bekannten Dinosauriergruppen gehörten keineswegs die Vorfahren der Vögel Ornithischianer(Ornitischia), wie zu erwarten war, und Eidechsen(Saurischia); Ihre nächsten Verwandten sind dieser Hypothese zufolge Vertreter der Gruppe Deinonychosaurus(Deinonychosauria), die zusammen mit den Vogelvorfahren, den Vögeln selbst und einigen anderen Dinosauriern zur Gruppe gehören Maniraptoren(Maniraptora), einer der Zweige der Gruppe Tier(Theropoda). Diese Maniraptoren leben seit jeher auf der Erde Jura(vor 156 Millionen Jahren) und bereits sechs bis zehn Millionen Jahre später lebte der älteste bekannte Vogel - Archaeopteryx(Archaeopteryx lithographica). Natürlich kann Arechopteryx nicht der Vorfahre der übrigen Vögel sein – dies ist nur einer der Zweige des Vogelstamms, der keine Nachkommen hervorbrachte und als Infraklasse bekannt ist Eidechsenschwanz(Archaeornithes). Andere ausgestorbene Infraklassen von Vögeln sind Enantiornithen(Enanthiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) und Ichthyornisaceae(Ichthyornithes); lebende Vögel werden als Infraklasse klassifiziert Fantail(Neornithes), seit spät bekannt Kreide(70 Ma).

Eine andere Hypothese führt die Genealogie der Vögel auf zurück Protoavisu(Protoavis texensis), der in der Frühzeit lebte Trias(vor 225-210 Millionen Jahren) und ist laut einer Reihe von Paläontologen modernen Vögeln viel ähnlicher als Archaeopteryx. Einige (insbesondere der russische Paläornithologe E.N. Kurochkin) glauben, dass Protoavis der Vorfahre moderner Vögel ist; Vögel sind also keine Nachkommen von Dinosauriern, sondern ein verwandter Zweig stammt von einem gemeinsamen Vorfahren der Archosaurier ab. Archaeopteryx und Enanciornis stammen in dieser Situation immer noch von Tieren ab und haben nichts mit Vögeln zu tun. Die meisten Paläontologen stimmen dieser Hypothese nicht zu und argumentieren, dass erstens die Tatsache der Existenz von Protoavis umstritten ist und die entdeckten Überreste tatsächlich nicht zu einem Organismus, sondern zu mehreren verschiedenen Lebewesen gehören, von denen jedes welche hatte Zeichenstruktur, häufig bei Vögeln (siehe unten); und zweitens gibt es eine große zeitliche Lücke zwischen Protoavis und seinen Fantail-Nachkommen; In einem solchen Zeitraum hätte es eine beträchtliche Anzahl von Übergangsformen geben müssen – es wurden jedoch keine gefunden. Auch in der Hypothese der Abstammung von Tieren gibt es Widersprüche – und diese Widersprüche liegen in der Struktur der Flügel: Alle Vögel haben in der Struktur der Hand nur drei Finger (II, III, IV), während ihre vermeintlichen Vorfahren ebenfalls drei hatten , aber auch andere (I, II und III).

Vögel unterscheiden sich von ihren Vorfahren und Verwandten nur dadurch, dass sie alle diese Zeichen kombinieren konnten – und natürlich das Fliegen lernen, denn diese Fähigkeit ist der entscheidende Faktor für den Aufbau des Vogelkörpers. Es gibt sogar Hypothesen über den Ursprung einiger Dinosaurier aus den ersten Vögeln, die diese Fähigkeit verloren haben – ungefähr so, wie moderne Strauße sie verloren haben.

Wie genau die Vögel das Fliegen lernten, lässt sich nur schwer eindeutig beantworten; Alle diesbezüglichen Annahmen lassen sich zu zwei Hypothesen zusammenfassen. Die erste lässt darauf schließen, dass Vögel ursprünglich kleine Waldtiere waren, die nicht in der Lage waren, aktiv zu flattern, aber mit Hilfe ihrer Vorderbeine auf Bäume klettern und planen konnten – wie sie es beispielsweise tun geflügelte Flügel Und fliegende Eichhörnchen(Säugetiere), einige Schlangen Und Eidechsen. Die Gliedmaßen ermöglichten es, diese Sprünge zu verlängern und sie einige Zeit in der Luft zu halten. In beiden Fällen war das Endergebnis die Entstehung eines aktiven Fluges, der für alle lebenden Vögel charakteristisch ist – auch für flugunfähige Vögel Pinguine Und Strauße von fliegenden Arten abstammten, verloren diese Fähigkeit im Laufe der Evolution.

Evolution

Auf jeden Fall bis zum Aussterben Dinosaurier(Ende Kreide) Vögel existierten bereits erfolgreich und teilten sich in die heute bekannten Überordnungen auf Alter Gaumen(Paleognathae) und neuer Palatin(Neognathae), die sich hauptsächlich in der Struktur des Schädels unterscheiden. Eine weitere Trennung erfolgte während Paläozän Und Eozän; Aus dem Oligozän sind fossile Überreste der meisten bestehenden Ordnungen bekannt. Gleichzeitig sind die Staffeln des Alten Himmels trotz ihres Namens jünger als die Staffeln des Neuen Himmels; Es wird angenommen, dass ihre verschiedenen Abteilungen unabhängigen Ursprungs sind und ihre Trennung bereits vor dem Verlust der Flugfähigkeit erfolgte, was ihre Ähnlichkeit in Struktur und Lebensweise festlegte. Eine ähnliche Konvergenz erklärt die Ähnlichkeit in der Struktur genetisch entfernter Ordnungen der Novonebnye, die durch die Entwicklung in ähnlichen ökologischen Nischen entstanden sind. Falken, zum Beispiel viel nähere Verwandte Spatzen als ihnen sowohl äußerlich als auch im Lebensstil ähnlich Falken.

Was den Alten Himmel betrifft, so beruht der Älteste auf einer Abteilung Tinamouiformes(Tinamiformes), die die Fähigkeit zum Fliegen, wenn auch über sehr kurze Distanzen, den Kiel des Brustbeins und einige andere strukturelle Merkmale beibehalten haben, die den Vögeln der Neupfalz gemeinsam sind. Alle anderen Einheiten des Ancient Sky sind im Hort vereint Beskilev(Ratitae), komplett auf Laufbewegung umgestellt. Der Grund, warum sie aufgehört haben zu fliegen, ist durchaus verständlich, wenn wir die Hypothese akzeptieren, dass der Vogelflug als Fluchtweg vor Raubtieren – schließlich ein Ableger – entstanden ist Strauße und ihre Verwandten geschahen nach dem Massenaussterben der Dinosaurier, als es keine großen Raubtiere mehr gab, vor denen man hätte fliehen müssen. Die Divergenz der Novopalatine begann bereits in der Kreidezeit, als zwei Gruppen unterschiedlicher Artenzahl entstanden: Hähnchenartig(Galloanserae) und Höhere Neopalaten(Neoaves). Ersteres gilt als älter und zeichnet sich durch Merkmale wie eine hohe Fruchtbarkeit in Verbindung mit einer großen Anzahl von Eiern in einem Gelege, eine vorwiegend brutartige Entwicklung und einen polygamen Lebensstil aus; Diese Gruppe umfasst zwei Ordnungen – anseriformes(Anseriformes) und Galliformes(Galliformes), die wieder auseinander gingen Kreide. Alle anderen Ordnungen Neupalästinas gehören zur zweiten Gruppe und zeichnen sich durch eine geringere Anzahl von Eiern im Gelege, eine überwiegend Nestlingsentwicklung und eine monogame Lebensweise aus; Die Zuteilung der meisten dieser Abteilungen erfolgte im ersten Halbjahr Känozoikum.

Paläontologische Materialien zu Vögeln sind, wie bereits erwähnt, sehr rar und fragmentarisch. Daher ist es notwendig, über die Vorfahren der Vögel unter den Reptilien sowie über den Ursprung und die Beziehungen moderner Vogelgruppen hauptsächlich hypothetisch zu sprechen, basierend auf den morphologischen Merkmalen moderner Gruppen und in sehr geringem Umfang auf fragmentarischen paläontologischen Daten.

Nach modernen Vorstellungen waren die Vorfahren der Vögel die Archosaurier Archosauria – eine riesige und sehr vielfältige Gruppe von Reptilien, die das Mesozoikum dominierte und verschiedene Dinosaurier, Krokodile und fliegende Schuppentiere umfasste. Die unmittelbaren Vorfahren der Vögel müssen offenbar in der ältesten und primitivsten Gruppe der Archosaurier gesucht werden – den Thecodonten oder Pseudosuchianern Thecodontia (Pseudosuchia), aus denen andere, höher organisierte Gruppen von Archosauriern hervorgingen. Pseudosuchia ähnelten im Aussehen Eidechsen. Sie führten überwiegend eine terrestrische Lebensweise und ernährten sich offenbar von verschiedenen Kleintiernahrungsmitteln. Die Hinterbeine waren etwas länger als die Vorderbeine, und beim schnellen Laufen stützten sich die Tiere nur mit den Hinterbeinen auf den Boden. In vielen morphologischen Merkmalen sind Pseudosuchien Vögeln sehr ähnlich (Details zum Aufbau von Schädel, Becken, Hinterbeinen). Zwischenformen, die es ermöglichen würden, die Entwicklungsstadien des Gefieders und die Entwicklung der Flugfähigkeit zu bestimmen, wurden bisher nicht gefunden. Es wird angenommen, dass der Übergang zu einem baumbewohnenden Lebensstil und die Anpassung an das Springen von Ast zu Ast mit dem Wachstum und der Komplikation der Struktur von Hornschuppen an den Seiten des Körpers und des Schwanzes sowie entlang der Hinterkante der Vorder- und Hinterbeine einhergingen , was es ermöglichte, Sprünge zu planen und zu verlängern (das hypothetische Stadium des Vorvogels, nach Heilmann, 1926, Abb. 13).

Eine weitere Spezialisierung und Selektion führte zur Entwicklung des Flügelleitwerks, das die Möglichkeit bot, zunächst zu gleiten und dann aktiv zu fliegen. Das Gefieder, das den gesamten Körper der Vögel bedeckt, hat sich wahrscheinlich nicht so sehr als Anpassung für den Flug entwickelt (um die Straffung des Körpers sicherzustellen), sondern als Anpassung für die Wärmeisolierung; Es wird vermutet, dass es sich bereits vor der Entwicklung der Flugfähigkeit gebildet haben könnte. Einige Pseudosuchianer hatten verlängerte Hornschuppen mit einem deutlichen Längskamm, von dem kleine Querrippen ausgingen. Solche Schuppen können offenbar als eine Struktur betrachtet werden, aus der durch Zerstückelung eine Vogelfeder entstanden sein könnte.

Die Trennung der Vögel von den Reptilien erfolgte offenbar bereits am Ende der Trias – dem Beginn des Jura (vor 170 – 190 Millionen Jahren). Allerdings wurden bisher keine fossilen Überreste von Vögeln aus dieser Zeit gefunden. Ziemlich gute Überreste der beiden ältesten uns bekannten Vögel wurden in den 60er Jahren des 19. Jahrhunderts gefunden. bei Solengofen (Bayern) über die Entwicklung von Schiefersandsteinen, die Ablagerungen einer flachen Bucht des Jurameeres darstellen (ca. 150 Millionen Jahre alt). Sie wurden gerufen Archaeopteryx lithographica Und Archaeornis simetisi. Im Jahr 1956 wurde an derselben Stelle (im Umkreis von bis zu 300 m, aber in einer anderen Tiefe) ein deutlich schlechter erhaltener Abdruck eines anderen Individuums gefunden. Einige Forscher betrachten diese Funde als Überreste von drei verschiedenen Arten (zwei Arten der Gattung Archaeopteryx und eine der Gattung Archaeornis), während andere sie als Vertreter einer Art betrachten. Archaeopteryx lithographica, erklärt die Unterschiede zwischen Individuen als Individuum, Alter und Geschlecht. Diese Frage muss noch genauer untersucht werden, aber schon jetzt ist die große Nähe all dieser Personen offensichtlich. Alle von ihnen haben ein gut entwickeltes Gefieder an Flügeln, Schwanz und Körper, einige Proportionen des Schädels ähneln eher denen von Vögeln als denen von Reptilien, vogelähnliche Merkmale tragen den Gürtel der Vorderbeine und des Beckens sowie der Hinterbeine. Typische Reptilienmerkmale: kein Hornschnabel, schwache Zähne, die Hand trägt Primärschwingen, aber die Schnalle hat sich noch nicht gebildet und es gibt drei gut entwickelte bewegliche Finger mit großen Krallen, die Bildung eines komplexen Kreuzbeins hat gerade erst begonnen (die Wirbel sind noch nicht verwachsen, die beweglichen Knochen sind mit wenigen Wirbeln verbunden), der Femur ist in einem stumpfen Winkel angelenkt (etwas seitwärts gerichtet), die proximalen Fußwurzelknochen sind noch nicht bis zum Ende des Schienbeins gewachsen, das Wadenbein ist gut entwickelt , die Bildung des Tarsus ist noch nicht abgeschlossen usw. Im Aussehen gibt es eine Reihe innerer morphologischer Merkmale und, soweit es jetzt angenommen werden kann, die Lebensweise Archepteryx (und Archeornis) - uralt, primitiv, aber Vögel.

Eine Unterklasse der echten oder fächerschwänzigen Neornithes-Vögel sind offenbar direkte Nachkommen einiger Archaeornithes-Eidechsenschwanzvögel. Einige Forscher (z. B. Gadov) betrachten Archaeopteryx und Archeornis als direkte Vorfahren der Vögel, andere (vielleicht die Mehrheit) betrachten die Archaeopteryx-Gruppe als einen primitiven, aber spezialisierten seitlichen und blinden Zweig und glauben, dass andere die Vorfahren moderner Vögel sein sollten. noch nicht entdeckte Eidechsenschwanzvögel (falls gefunden, bilden sie wahrscheinlich eine andere Ordnung dieser Unterklasse).

Der Ursprung und die Verwandtschaftsverhältnisse moderner Vogelgruppen (Ordnungen) bleiben, wie bereits erwähnt, mangels ausreichender paläontologischer Materialien in der Regel sehr hypothetisch. M. Furbringer widmete diesem Thema die größte Aufmerksamkeit, und G. Gadov schenkte ihm viel weniger Aufmerksamkeit. Zu diesem Problem haben moderne Autoren nicht viel Neues und Unbestreitbares beigetragen, da sie sich auf die eine oder andere Weise mit der Phylogenie der Vögel befasst haben. Daher wird hier die Idee der Verwandtschaft einzelner Vogelgruppen, hauptsächlich nach Furbringer, vorgestellt, in einigen Fällen wurden jedoch bei Bedarf einige Änderungen vorgenommen (in bestimmten Fällen sind diese Änderungen nicht ausdrücklich festgelegt). ).

Fossile Überreste von Fächerschwanzvögeln wurden nur in der Kreidezeit gefunden (ihr Alter beträgt etwa 80 bis 90 Millionen Jahre), d. h. sie sind mehrere zehn Millionen Jahre jünger als Archaeopteryx. Mehreren schlecht erhaltenen Überresten zufolge werden Hesperornis beschrieben - sehr große (mehr als 100 cm lange) Vögel, die äußerlich offenbar Seetauchern oder Haubentauchern ähneln, die überhaupt nicht flogen (das Brustbein hatte keinen Kiel, nur einen kleinen). Die dünne Schulter blieb vom Vorderbein erhalten), aber wahrscheinlich schwammen und tauchten sie gut: Ihre Kiefer trugen Zähne. In den Kreidesedimenten wurden die Überreste anderer Zahnvögel – Ichthyornis – gefunden. Sie hatten einen gut entwickelten Brustbeinkiel, einen typischen Vogelflügel, und hatten offenbar einen aktiven Flug. Sie waren etwa so groß wie eine Taube. Die Verwandtschaft zahniger Kreidevögel mit anderen Vögeln ist sehr unklar. Vielleicht gehören einige dieser Überreste zu den Dinosauriern der Kreidezeit und nicht zu Vögeln, aber einige sind zweifellos zahnige Vögel. Fürbringer brachte Hesperornis mit Seetauchern und Haubentauchern und deren Thiornis mit Möwen zusammen, betonte aber gleichzeitig deren sehr langjährige Isolation.

Er ordnete die Reptilien der Hesperornis einer Überordnung zu und zeigte so ihre isolierte Stellung auf, und die Ichthyornis als eigenständige (ebenfalls isolierte) Abteilung begann die Liste der Ordnungen der Kielbrustvögel. Wetmore (1960) betont die Mehrdeutigkeit des Ursprungs (und Umfangs) dieser Gruppen und hebt sie als unabhängige Überordnungen hervor.

Aus den Kreideablagerungen wurden mehrere weitere Vogelfamilien beschrieben (basierend auf Fragmenten von Kiefern und Röhrenknochen), ihre Position und ihr Aussehen sind jedoch sehr unklar: Es ist möglich, dass zumindest einige dieser Funde Überreste von Reptilien sind. Die Überreste von Vögeln, die in Ablagerungen aus dem Tertiär des Känozoikums gefunden wurden (Alter weniger als 55 Millionen Jahre), können mehr oder weniger wahrscheinlich modernen Ordnungen zugeordnet werden. Auf jeden Fall gehören sie zu typischen Vögeln, die bestimmten Gruppen moderner Vögel nahestehen. Nach diesen Materialien zu urteilen, kann davon ausgegangen werden, dass die intensive adaptive Ausstrahlung der Vögel und die Bildung der meisten modernen Ordnungen ganz am Ende der Kreidezeit des Mesozoikums stattfanden – im Tertiär des Känozoikums, also in der Zeit vor etwa 70 - 40 Millionen Jahren.

In der Oberordnung der Laufvögel wurden die Reptilien aller lebenden und fossilen großen flugunfähigen straußenähnlichen Vögel hervorgehoben, wodurch ihre Ähnlichkeit und phylogenetische Verwandtschaft (d. h. Monophylie) sowie ihre gewisse Isolation von anderen Vogelgruppen hervorgehoben wurden. Unter den Kielvögeln sind Hühner-, Kranich- und verwandte Gruppen den straußenähnlichen Tinamous (versteckten Schwänzen) am nächsten. Fürbringer und die meisten modernen Autoren (Wetmore, Stresemann und andere) betrachten straußenähnliche Vögel als eine kombinierte polyphyletische Gruppe, die in eine Reihe unabhängiger Ordnungen unterteilt ist, die ein System bilden, was ihre gewisse Primitivität und Isolation impliziert. Ihre gemeinsamen Ähnlichkeiten sind das Ergebnis von Konvergenz: große Größe, Verlust der Flugfähigkeit, Anpassung an schnelles Laufen usw.

Laut Gadov verlief die Entwicklung der übrigen Vögel in zwei Richtungen (zwei Zweige, siehe oben), die wiederum in zwei Gruppen verwandter Ordnungen unterteilt sind. Haubentaucher (Ichthyornis, Haubentaucher, Seetaucher, Pinguine und Röhrennasentaucher) sind mit der Pelargomorphae-Gruppe (Störche, Gänsevögel, Raubtiere) verwandt, und es gab eine Gruppe von Galliformes in der Nähe von Straußen (Tinamou, Huhn, Kranich, Watvögel). Aufstieg zu Kuckucken (Kuckucke, Raksha, Sperlingsvögel) .

Fürbringers evolutionäre Ideen ähneln im Allgemeinen diesem Schema von Gadov (andere Ansichten über Strauße wurden oben diskutiert), aber er legt seine Ideen detaillierter dar. Der große Stamm der Vögel – die Ablösung Pelargornithes – ist in eine Reihe von Zweigen unterteilt: Gänsevögel, Haubentaucher (einschließlich Haubentaucher, Seetaucher, Hesperornis); Von der Basis dieser Zweige geht ein weiterer mächtiger Zweig ab, der bei der Teilung Ruderfußkrebse, tagaktive Raubtiere und Gruppen der Storchenunterordnung hervorbringt (Abb. 14).

Die Palamedeiformes-Ordnung nimmt eine Zwischenstellung zwischen der Nandu- und der Pelargornithes-Ordnung ein. Zwischenordnungen der Pinguine Aptenodytiformes und Procellariiformes sind eher isoliert; Es ist möglich, dass sie seit langem schwache Beziehungen untereinander und, noch weiter entfernt, mit den Orden Pelargornithes und Charadriornithes haben. Die Ichthyornithiformes sind ebenfalls eine Zwischenordnung, allerdings mit einer etwas ausgeprägteren Langzeitverwandtschaft mit den Watvögeln. Die Ordnung der Watvögel Charadriornithes kann aufgrund sehr alter Verbindungen offenbar der Ordnung der Coraciiformes nahe stehen. Der Hauptzweig des Watvogelstamms ist die Unterordnung Laro-Limicolae – Watvögel, Möwen und Trottellummen; Kropfläufer und Trappen sind ihnen ziemlich nahe (die Watvögel und Trappen dienen als Übergangsgruppe zwischen Watvögeln und Trappen). Zwei weitere große Zweige haben sich von der Basis des Rumpfes der Flussuferläufer gelöst: der kranichartige Gruiformes und der Schäferin Ralliformes. Kraniche sind in mehrere Zweige unterteilt: die eigentlichen Kraniche (Kraniche, Aramiden, Trompeter, Karien) sowie Sonnenreiher und Kagu, die eine etwas isolierte Position einnehmen. Hirten werden in verwandte Zweige unterteilt: Hirten mit Pfoten und etwas abseits stehend mit drei Fingern und Madagaskar-Hirten.

Einer der alten Stämme des Stammbaums der Vögel ist die Ordnung der Galliformes Alectorornithis. Der primitivste Zweig ist die flügellose oder Kiwi-Unterordnung Apterygiformes, zu der Kiwis und Moas gehören; Beide Gruppen trennten sich fast unmittelbar nach ihrer Trennung. Ein gemeinsamer Ursprung mit dem vorherigen Zweig hängt offenbar mit den Tinamou (oder versteckten Schwänzen) Crypturiformes zusammen, wiederum durch Vorfahren, die der Unterordnung der Hühner der Galliformes nahe stehen (fast im modernen Band). Die Ordnung Galliformes steht aufgrund sehr alter Familienbande wahrscheinlich mehr oder weniger nahe mit den Hirtenfischen Ralliformes und über diese mit der gesamten Ordnung der Austernfische.

Zwischenordnungen von Columbiformes (einschließlich Auerhühner und Tauben) und Papageien Psittaciformes nehmen eine separate Position im System ein. Wahrscheinlich sind sie durch eine sehr lange Beziehung irgendwie mit einer umfangreichen Ordnung der Coraciiformes verbunden. Laut Gadov gehören Tauben und Auerhühner im Rang der Unterordnungen zur Ordnung der Watvögel und Papageien – ebenfalls als Unterordnung – zur Ordnung der Kuckucke. Tatsächlich vertritt Wetmore einen ähnlichen Standpunkt und ordnet die Ordnung der Tauben unmittelbar nach der Ordnung der Strandläufer und die Ordnung der Papageien neben die Ordnung der Kuckucke.

Die umfangreiche und vielfältige Ordnung der Coracornithes wird mit ihren Ursprüngen auf die Vorfahren der Kielfischordnung in Verbindung gebracht. Der wichtigste und stärkste Zweig ist die Unterordnung der Spechte und Sperlingsvögel Pico-Passeriformes, die dann in separate Gruppen von Sperlingsvögeln und eigentlichen Spechten unterteilt wird. Von der Basis dieses Astes trennten sich Makrochiren (Maussegler, Kolibris) und Mäusevögel (Colii). Noch früher trennten sich die Trogonen Tragones von diesem Zweig. Von der Basis des Astes der Specht-Sperlingsvögel ragen noch drei weitere Unterordnungen der Coraciiformes hervor. Die Unterordnung der kuckucksartigen Coccygiformes trennt den Zweig der Jacamara Galbulae (Jacamars und Puderquasten, und laut Wetmore ist dies eine Unterordnung der Ordnung der Spechte) und wird dann in die Kuckucksarten Cuculidae und Bananenfresser Musophagidae unterteilt. Die Coraciiformes-Unterordnung Soraciiformes ist in die eigentlichen Coraciae und in einen zweiten Zweig unterteilt, der sich bald in Striges-Eulen und Caprimulgi-Nachtgläser aufteilt. Die Unterordnung der Eisvögel Halcyoniformes (sie steht offenbar näher an Pico-Passeriformes als an anderen Unterordnungen), trennt gleich zu Beginn den Seitenzweig der Todi Todi (zu ihr gehören neben den Todi Furbringer auch Momots) und ist in drei verwandte Unterordnungen unterteilt Gruppen: der Eisvogel Halcyones (Alcedinidae), Bucero tes Wiedehopfe (Nashornvögel) und Meropes-Bienenfresser.

Ein Vergleich der phylogenetischen Ideen von Fürbringer mit den Ansichten von Gadov und Wetmore (die Reihenfolge und Reihenfolge, in der die Ordnungen aufgeführt sind) zeigt ihre signifikante Übereinstimmung; Auf starke Unterschiede in der Stellung und Beziehung einzelner Gruppen wird oben hingewiesen.

In den letzten Jahren haben die deutschen Ornithologen Berndt und Meise in der großen dreibändigen Zusammenfassung „Naturgeschichte der Vögel“ (Bernd R., Meise W. Naturgeschichte der.) einen Versuch unternommen, die phylogenetischen Beziehungen zwischen einzelnen Vogelgruppen anschaulich darzustellen Vogel, Kosmos, Stuttgart, 1960 (1962), Bd. 2, S. 668 – 673). Aus der Unterklasse der alten Eidechsenschwanzvögel Palaeornithes entstand die Unterklasse der neuen Fächerschwanzvögel Neornithes, die 24 Ordnungen umfasst, die von den Autoren üblicherweise direkt in Familien unterteilt werden; Taxonomische Kategorien des Unterordnungs- und Überfamilienrangs werden in der Regel nur in der Sperlingsordnung verwendet. Die Beziehung zwischen Vogelordnungen ist nach Berndt und Mayse wie folgt:

Von den alten Vögeln verlief die Evolution in zwei Richtungen (Zweige): Zweige (Überordnung) der Land- und Wasservögel Geornithes und Zweige (Überordnung) der Baumvögel Dendrornithes. Von Anfang an waren die Zweige der Land- und Wasservögel (Abb. 15) durch einen gemeinsamen Stamm getrennt, später teilten sich die Laufvögel Crypturi tinamou und Ratitae, darunter alle lebenden straußenähnlichen Vögel, einschließlich Kiwis, sowie fossile Moas und Epiornis. Darüber hinaus sind Galli-Vögel isoliert (im vollen Umfang der Wetmore-Ordnung) und auf derselben Ebene, aber als unabhängiger Zweig, die Seetaucher Pygopodes (einschließlich fossiler Kreidezahnvögel von Hesperornis, Seetaucher und Haubentaucher). Alle anderen Abteilungen dieses Zweiges (Überordnung) haben einen gemeinsamen Ursprung – sie sind sozusagen ein Stammwirbel, der sich von einem Gebiet aus erstreckt. Relativ eng miteinander verwandt und anderen Gruppen etwas entgegengesetzt sind die Kranich-ähnlichen Ordnungen (Hirten, Madagaskar-Hirten, Sonnenreiher, Tatzenreiher, Kagu, Echte Kraniche, Arams, Trompeter, Trappen, Karien, Dreifinger; aus Fossilien). (Diatryms und Fororaks (Phororhacidae)) und Sumpf- und Möwenvögel Limicolae (Lari) (Jacans, verschiedene Gruppen von eigentlichen Watvögeln, Möwen und – aus Fossilien – Zahnzahnvögel aus der Kreidezeit – Ichthyornis). Darüber hinaus werden von der gemeinsamen Basis des Wirbels (d. h. mit gemeinsamen Vorfahren) nacheinander die Ordnungen der Gänsevögel Anseres (Palamedae und eigentliche Gänsevögel), Flamingos Phoenicopteri, Bein-Gressoren, tagaktive Raubtiere Accipitres und Ruderfußkrebse Steganopoden getrennt. Von Formen, die den Vorfahren der Copepoden nahestehen, wird ein Zweig abgetrennt, der dann in die Ordnungen der Röhrennasen-Tubinare und Sphenisci-Pinguine unterteilt wird.

Die Entwicklung des zweiten Zweigs (Überordnung) der Baumvögel Dendrornithes beginnt mit einigen Vorfahrenformen, die offenbar älter sind als die Vorfahren des ersten Zweigs (erste Überordnung). Erstens werden drei Ordnungen durch einen gemeinsamen Stamm getrennt: kuckucksartige Cuculi, Columbae-Tauben (Tauben, Auerhühner und Dodos) und Psittaci-Papageien. Der nächste isolierte Zweig ist in 2 Zweige unterteilt, von denen jeder 2 Abteilungen bildet. Aus einem von ihnen entstehen Striges-Eulen und Caprimulgi-Nachtschwalben, aus dem anderen Trogones trogons und Coracii coraciiformes. Weiter vom gemeinsamen Stamm entfernt sind auch die Ordnungen der Vogelmäuse Colii und Mauersegler (Makrochires) (Segler und Kolibris) durch einen gemeinsamen Zweig getrennt, die Ordnung der Spechte Pici geht als eigenständiger Zweig ab (im Band von Wetmore) und Der Hauptstamm verzweigt sich in zahlreiche Unterteilungen der Sperlingsvögel-Ordnung Passeres. Darüber hinaus liefern die Autoren hypothetische Schemata, in denen sie versuchen, phylogenetische Beziehungen innerhalb mehrerer separater Ordnungen (tagaktive Raubtiere, Ruderfußkrebse, Seetaucher und Sperlingsvögel) darzustellen.

Die phylogenetischen Schemata von Berndt und Meise sind klar, anschaulich und leicht zu merken. Sie sind jedoch praktisch überhaupt nicht belegt, nicht durch Materialien untermauert und spiegeln offenbar in viel geringerem Maße die tatsächlichen verwandten (phylogenetischen) Beziehungen zwischen einzelnen Vogelgruppen wider als die entsprechenden Furbringer-Schemata. Theoretisch ist es unwahrscheinlich, dass bereits in den Anfangsstadien der Evolution der Klasse die spätere biotopische Spezialisierung der Vögel klar definiert war, was im skizzierten Schema zur Aufteilung der Unterklasse „Neue Vögel“ nur in 2 isolierte Überordnungen und in zum Ausdruck kommt eine nahezu lineare, sequentielle Isolation von Ordnungen. Bei der Beurteilung des Evolutionscharakters von Vögeln aus modernen Formen, der sich in einer breiten adaptiven Strahlung innerhalb einzelner Gruppen ausdrückt (was oben kurz erwähnt wurde), erscheint es logischer anzunehmen, dass eine ähnlich breite adaptive Strahlung auch für die Anfangsphasen charakteristisch war der Entwicklung der Klasse. Wenn das so ist, dann können wir sagen, dass Furbringers phylogenetische Schemata, zumindest äußerlich, tatsächlich die Vorherrschaft dieser Art von Evolution widerspiegeln.

Es ist noch zu früh, von einem etablierten Klassensystem zu sprechen. Allerdings können die Systeme Furbringer, Gadov und Wetmore offenbar als gute Grundlage für den Aufbau eines natürlichen Systems angesehen werden. Ihre Materialien vermitteln auch die allgemeinste Vorstellung von den phylogenetischen Beziehungen der meisten Gruppen. Um das Vogelklassensystem zu verbessern und zu klären, sind weitere vielfältige Studien auf allen taxonomischen Ebenen (von Untergruppen bis hin zu Ordnungen und Überordnungen) erforderlich: morphologisch, ökologisch, ethologisch und genetisch. Vielleicht werden in Zukunft wertvolle Materialien durch den Einsatz biochemischer und physiologischer Indikatoren bereitgestellt; Der Einsatz moderner Techniken hat noch keinen wesentlichen Beitrag zur Taxonomie der Vögel geleistet. Wir hoffen, dass auch die Menge an paläontologischen Materialien zunimmt, was eine sinnvollere Diskussion der Evolution der Vögel im Allgemeinen und einzelner Gruppen (Ordnungen, Familien) ermöglicht.

Alle Merkmale von Vögeln, die sie von Reptilien unterscheiden, sind überwiegend adaptiver Natur für den Flug. Daher ist es ganz natürlich zu glauben, dass sich Vögel aus Reptilien entwickelt haben.

Vögel stammen von den ältesten Reptilien ab, bei denen die Hinterbeine auf die gleiche Weise wie bei Vögeln gebaut waren. In den Ablagerungen des Oberjura wurden Übergangsformen – Archaeopteryx und Archeornis – in Form von Fossilresten (Abdrücke) gefunden. Neben den für Reptilien charakteristischen Merkmalen weisen sie auch Merkmale der Struktur von Vögeln auf.

Anpassung der Vögel an die Umwelt

Vögel haben sich gut an eine Vielzahl von Lebensbedingungen angepasst: an das Leben in Sümpfen, an die Lebensweise im Wasser, in der Luft, in Wäldern und Sträuchern, in Ebenen oder auf Felsen.

Für einige Vögel (Segler, Schwalben usw.) ist die Luft der Hauptlebensraum, da sie sich von verschiedenen Fluginsekten in der Luft ernähren. Vögel, die in der Luft nach Nahrung suchen, sind Bewohner von Klippen, Felsen und Gehölzvegetation. Schwalben und Mauersegler beispielsweise haben sich zum zweiten Mal angepasst und bauen ihre Nester in menschlichen Strukturen, die die Hänge von Küsten und Felsen ersetzen.

Diejenigen Vögel, die die Luft sowohl als Fortbewegungsmittel als auch als Medium zur Nahrungsbeschaffung nutzen, verbringen den größten Teil des Tages im Flug. Sie verfügen über die fortschrittlichsten Flugzeuge.

Kleine und mittelgroße Vögel (Segler, Schwalben, Falken) haben einen extrem verlängerten, nach oben gerichteten Flügel. Ihr Schwanz ist oft tief eingeschnitten oder gegabelt. Diese Vögel fliegen sehr schnell und können unerwartete Wendungen machen. Bei größeren Vogelarten ist das Fluggerät für den Schwebeflug geeignet. Beispielsweise ist der Flügel bei Meeresformen (Möwen, Sturmvögel) relativ lang und schmal, während er bei Landformen (Greifvögel) breiter und kürzer ist.

Auch Vögel, die Wasser als Lebensraum und Futter nutzen, verfügen über entsprechende Anpassungen. Sie gingen in zwei Richtungen: die Anpassungen der Flügel und die Anpassungen der Beine.

Manche Vögel (Sturmvögel) haben extrem lange Flügel und schweben den ganzen Tag über dem Wasser und schnappen sich die Nahrung, die sie sehen. Diese Vögel können auf dem Wasser schwimmen. Andere Vögel (Pinguine) bewegen sich mit Flügeln im Wasser, die wie Ruder wirken. Die Flügelfedern des Pinguins haben sich zu schuppenartigen Gebilden entwickelt, sodass diese Vögel überhaupt nicht fliegen können.

Die Wasservögel, die ihre Füße zum Schwimmen und Tauchen nutzen, haben zwischen ihren Zehen Schwimmhäute entwickelt. Eine Ausnahme bildet das Wasserhuhn, das gut schwimmt, aber keine Schwimmhäute an den Füßen hat.

„Und warum fliegen Menschen nicht wie... Dinosaurier?“ ©

Zum ersten Mal kam mir am Sonntagmorgen der Gedanke an den Riesenzahn-Ursprung von Spatzen, Enten, Gänsen und anderen gefiederten Lebewesen – eine Art stampfendes Wesen galoppierte vor dem Fenster über die galvanisierte Flut und kommentierte seine Sprünge mit schreit in hohen Tönen. Als ich den Vorhang leicht zurückschob, entdeckte ich einen Vogel aus dem Starensystem – und in diesem Moment erinnerte mich der Star aus irgendeinem Grund an den bei Filmemachern beliebten Tyrannosaurus Rex. Ja, verdammt – die gleichen Kopfdrehungen, das Schwanken des Körpers beim Gehen, unangenehme Schreie! Stimmt es wirklich, dass Dinosaurier zu den Vorfahren der gekühlten Hühnerkadaver gehörten, die in Einzelhandelsketten verkauft wurden?

Tyrannosaurus ist ein enger Verwandter des Kolibri

Das erste, was Vögel mit Dinosauriern gemeinsam haben, sind die Eier, die sie trugen, um ihren Nachwuchs fortzusetzen. Die einzige Gruppe mehr oder weniger bekannter Flugsaurier sind jedoch Pterodaktylen, die nach den von Paläontologen nachgebildeten Bildern überhaupt kein Gefieder hatten ... Und noch etwas: Es ist bekannt, dass alle Reptilien kaltblütig sind, d.h. Ihr Körper ist nicht in der Lage, eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten, wie dies bei Säugetieren der Fall ist. Alle Vögel sind Warmblüter.

Laut dem Biologiekurs der Schule gilt Archaeopteryx als der große Vorfahre der modernen Vögel – dieses Geschöpf sah mit seinem Gefieder und der Struktur einiger Knochen wirklich wie ein Vogel aus. Doch nach Forschungsergebnissen der letzten Jahrzehnte war Archaeopteryx kein Vogel, sondern eher eine Unterart der Dinosaurier, zudem eine Sackgasse, d.h. Keine Weiterentwicklung erfahren und vor Millionen von Jahren vollständig ausgestorben. Wer ist er also – der Vorfahre der Vögel?

Paläontologen glauben, dass sich Vögel aus Theropoden entwickelt haben – fleischfressende Dinosaurier mit starken und langen Beinen, kurzen Oberschenkeln, einem kräftigen Schädel, scharfen Zähnen und einem ausgezeichneten Appetit. Der Aufbau des Vogelskeletts und der Skelette von Dinosauriern zweier Familien aus der Unterklasse der Theropoden – Oviraptosaurier und Dromaeosauriden – ist sehr ähnlich. Darüber hinaus waren Vertreter mehrerer Dinosauriergattungen, die zu den genannten Familien gehörten, mit Federn bedeckt und hatten Flügel!

Dromaeosauriden lebten vor 66 Millionen Jahren, ganz am Ende der Kreidezeit. Kräftig, wendig, etwa 180 cm groß und etwa 15 kg schwer, war der Dromaeosaurus ein erfolgreicher Jäger lebender Beute – seine langen Beine ermöglichten ihm eine Beschleunigung auf bis zu 80 km/h und einen Sprung von bis zu 7 m. Jedes Bein hatte einen langen und scharfen Klaue, mit der der Dromaeosaurus im Sprung die Haut des Opfers durchbohrte und auch aus einem Hinterhalt auf Bäume kletterte, um zu jagen. Kurze Flügel erlaubten ihm nicht zu fliegen – der Dinosaurier nutzte sie zum Bremsen in Kurven. Wenn Sie den langen Schwanz und das zahnige Maul der Eidechse nicht berücksichtigen, ähnelte der Dromaeosaurus in seiner Größe modernen Straußen.

In der Familie der Oviraptosaurier entdeckten Paläontologen den größten Vertreter der Vogeldinosaurier in der Geschichte der Erde, der Flügel hatte – den Gigantoraptor, dessen Höhe 3 Meter überstieg und dessen Gesamtkörperlänge einschließlich Schwanz etwa 8 Meter betrug. Das Gewicht dieses Dinosauriervogels beträgt eineinhalb bis zwei Tonnen. Die interessanten Dinge enden hier nicht – der Gigantoraptor hatte kein für Dinosaurier typisches zahniges Maul, sondern ... einen Vogelschnabel! Wie Dromaeosaurier nutzte auch der Gigantoraptor kurze Flügel, um bei der Jagd nach Beute langsamer zu werden.

Übrigens war der größte Dinosaurier aus der Unterordnung der Theropoden, obwohl er keine Flügel hatte, aber mit den einfachsten 15 cm langen Federn bedeckt war, Yutyrannus – eine Höhe von 3,5 Metern, eine Körperlänge von 9 Metern und ein Gewicht von eineinhalb Tonnen. Yutyrannus lebte zu Beginn der Kreidezeit, vor etwa 125 Millionen Jahren, und gehörte zur Familie der Tyrannosaurier – ja, genau diese Tyrannosaurier!

Kehren wir zu den Oviraptosauriern zurück, die von Wissenschaftlern fälschlicherweise als „Eierdiebstahler“ bezeichnet werden, weil. Paläontologen des letzten Jahrhunderts betrachteten sie als solche. Tatsächlich haben die zwei Meter langen und 400 Kilogramm schweren Oviraptoren, die vor 75 Millionen Jahren lebten, überhaupt nicht die Eier anderer Menschen gestohlen, im Gegenteil, sie haben deren Mauerwerk ausgebrütet, wie es moderne Vögel tun. Oviraptosaurier konnten nicht fliegen, ihre Flügel waren zu kurz, aber der Körper dieser Dinosaurier war vollständig mit Federn bedeckt und der Kopf war mit einem Vogelschnabel ausgestattet.

Abschließend präsentiere ich Ihnen Avimimus, ein kleines Mitglied der Oviraptosaurierfamilie – nicht größer als 70 Zentimeter und etwa 15 kg schwer. Dieser Dinosaurier konnte aufgrund seiner kurzen Flügel nicht fliegen, aber er lief perfekt, sein Schnabel war mit Zähnen ausgestattet, was es Wissenschaftlern ermöglicht, Avimima als fleischfressend zu betrachten. Aber schauen Sie sich sein Bild noch einmal an – wem ähnelt er eher, einem Dinosaurier oder ... zum Beispiel einem Sekretärsvogel?

In der Kreidezeit wurden nicht nur gefiederte Dinosaurier geboren, sondern auch die ersten Vögel – Protoavis, Ichthyornis, Enantiornis usw., die gefiederte Dinosaurier gerne fraßen. Wie Sie wissen, endete die Kreidezeit mit einem starken Temperaturabfall auf unserem Planeten, weshalb alle Vertreter der Dinosaurier ausstarben, aber die ersten Vögel überlebten – ein entwickeltes Gefieder und ein voneinander getrennter Blutkreislauf (arteriell und venös) ermöglichten es ihnen um die Körpertemperatur unabhängig von der Sonnenwärme aufrechtzuerhalten. Und die Flügel erleichterten den Übergang von ernährungsarmen in ernährungsreiche Gebiete, von kalt nach warm. Auch gefiederte Landdinosaurier versuchten, ihren Körper mit Federn zu isolieren, aber entweder entwickelten sie sich zu langsam oder ihre Modernisierung hörte dort auf – dennoch war es die Ära der Dinosaurier, aus der moderne Vögel hervorgingen.

Moderne Vögel unterscheiden sich stark von ihren verwandten Wirbeltieren. Bis vor Kurzem war ihr Ursprung eines der großen Geheimnisse der Biologie. Federn, zahnlose Schnäbel, hohle und tiefe Brustbeine sind nur einige der Besonderheiten, die andere Tiere nicht haben. Das Beobachten von Vögeln erklärt nicht, wie sie Federn und die Fähigkeit zum Fliegen bekamen. In den letzten Jahrzehnten sind neue Entdeckungen und neue Forschungsmethoden aufgetaucht, die es Paläontologen ermöglicht haben, mehrere Entdeckungen zu machen. In der Region China und Südamerika gefundene Fossilien sowie in Museen aufbewahrte Proben, die nun mit neuen Technologien untersucht werden können, haben eine weitere Welle des Interesses an der Erforschung der Geschichte der Vogelentwicklung ausgelöst. Dank dessen tauchte früher eine Theorie über ihre Herkunft aus kleinen Lebewesen auf, die am Ende der Jurazeit auf der Erde lebten.

Der Beginn der Erforschung der Herkunft der Vögel

Seit Charles Darwin in „Über die Entstehung der Arten“ seine Evolutionstheorie dargelegt hat, beschäftigen sich Wissenschaftler mit der Evolution der Vögel. Im Jahr 1861, ein Jahr nach der Veröffentlichung von Darwins Abhandlung, wurde in bayerischen Kalksteinvorkommen eine uralte Vogelfeder gefunden, die etwa 150 Millionen Jahre alt war. Im folgenden Jahr wurde das Skelett eines Tieres gefunden, das vogelähnliche Flügel und Federn, einen sehr langen knöchernen Schwanz und einen Kiefer mit Zähnen hatte. Es wurde in derselben Region gefunden. Das versteinerte Skelett wurde Archaeopteryx genannt. Er war das erste antike Tier, das mit Gefieder gefunden wurde. Die Skelettanatomie des Archaeopteryx lieferte eindeutige Beweise dafür, dass Dinosaurier die Vorfahren der Vögel waren, doch 1861 konnten Wissenschaftler diesen Zusammenhang noch nicht feststellen. Dann begann die Erforschung der Evolution der Vögel und die Jagd nach den Vorfahren moderner Vogelarten.

Anatomische Struktur des Archaeopteryx

Das Fossil wurde in den frühen 1860er Jahren entdeckt. Der berühmte Fund aus der Oberjurazeit war lange Zeit einzigartig. Sie war die Einzige, die Auskunft darüber geben konnte, wie der evolutionäre Übergang von Reptilien zu Vögeln stattgefunden haben könnte, da er Merkmale von Vögeln und Reptilien vereinte. Die Struktur des Archaeopteryx hatte viel mit der Struktur der Vögel gemeinsam. Zum Beispiel Federn entlang der Vorderpfoten, die zu Flügeln wurden. Im Gegensatz zu modernen Arten waren jedoch auch Zähne und ein knöcherner Schwanz vorhanden.

Die ersten Theorien über Tiere der Jurazeit

Es ist erwähnenswert, dass viele Knochen des Tieres, einschließlich der Vorderpfoten, des Schultergürtels, des Beckens und der Beine, deutlich ausgeprägt und nicht wie bei seinen Nachkommen verwachsen waren. Einige Jahre später fand Thomas Henry Huxley als erster Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen der Struktur von Vögeln und Dinosauriern. Er verglich die Hinterbeine eines Riesendinosauriers mit denen eines Straußes und stellte 35 Zeichen fest, die beweisen, dass sie miteinander verwandt sind. Huxley präsentierte seine Ergebnisse der Geological Society. Doch 1870 beschloss der Paläontologe Harry Govier Seeley in London, die Hypothese über den Ursprung der Vögel und ihre Beziehung zu Dinosauriern in Frage zu stellen. Seeley vermutete, dass die Hinterbeine eines Straußes und eines Dinosauriers nur deshalb ähnlich aussehen könnten, weil diese Tiere groß und zweibeinig waren und ihre Hinterbeine unter ähnlichen Bedingungen verwendet wurden. Außerdem waren Dinosaurier noch größer als Strauße und keiner von ihnen konnte fliegen. Der Wissenschaftler hatte eine Frage: Wie können dann Vögel fliegen, wenn sie sich aus einem Dinosaurier entwickelt haben?

Gerhard Heilmanns Theorie

Das Rätsel interessierte die Wissenschaftler nach etwa einem halben Jahrhundert erneut. Im Jahr 1916 veröffentlichte Gerhard Heilmann, ein an Paläontologie interessierter Arzt, ein brillantes Buch auf Dänisch über die Entstehungsgeschichte der Vögel, das 1926 unter dem Titel „The Origin of Birds“ ins Englische übersetzt wurde. Heilman zeigte, dass Vögel den Theropodendinosauriern anatomisch ähnlicher waren als jeder anderen Fossiliengruppe. Aber es gab eine unvermeidliche Diskrepanz: Den Theropoden fehlten eindeutig die Schlüsselbeine, die gleichen, die bei Vögeln in eine Gabel übergehen.

Nachteile der Theorie von Gerhard Heilmann

Aufgrund der Tatsache, dass andere Reptilien Schlüsselbeine hatten, vermutete Heilman, dass die Theropoden, insbesondere die Trias-Pseudosuchia, diese aus irgendeinem Grund verloren haben. Für ihn bedeutete dieser Verlust, dass sich aus dieser Dinosaurierart keine Vögel entwickeln konnten. So war er davon überzeugt, dass die Funktion der Schlüsselbeine, die im Laufe der Evolution verloren gegangen war, nicht wiederhergestellt werden konnte, was sich später fälschlicherweise herausstellte. Vögel, so argumentierte er, müssen sich aus einer archaischeren Reptiliengruppe mit Schlüsselbeinen entwickelt haben.

Wie Seeley zuvor kam auch Heilman zu dem Schluss, dass die Ähnlichkeiten zwischen Vögeln und Dinosauriern lediglich die Tatsache widerspiegeln müssen, dass beide Gruppen zweibeinig waren. Seine Schlussfolgerungen beeinflussten die paläontologische Forschung und hatten lange Zeit Priorität, obwohl neue Informationen einige Fakten widerlegten. Aber bis jetzt halten einige Wissenschaftler daran fest. Zwei separate Studien haben gezeigt, dass Theropoden tatsächlich Schlüsselbeine hatten. Im Jahr 1924 wurde eine anatomische Zeichnung eines ungewöhnlichen Theropoden mit Papageiengefieder veröffentlicht. Es wurde Oviraptor genannt und seine Existenz widerlegte Heilmanns Theorie.

Neue Beweise

Im Jahr 1936 fand Charles Kamp von der University of California in Berkeley die Überreste eines kleinen Theropoden aus dem frühen Jura und wollte der Schlüsselbeingeschichte ein Ende setzen. Aber nur wenige erkannten den Beweis für den Irrtum von Heilmanns Theorie. Neuere Studien haben bei vielen Theropoden Schlüsselbeine gefunden. Basierend auf der Struktur der Vögel in der heutigen Zeit sowie als Ergebnis einer Reihe von Studien wurde Archaeopteryx als Zwischenglied in der Geschichte der Vogelentwicklung bezeichnet. Aber die Frage blieb: zwischen welchen Reptilien? Weitere fossile Vögel wurden in Schichten unterhalb der Unterkreide gefunden. Die meisten von ihnen wurden seit Anfang der 1990er Jahre entdeckt, hauptsächlich in China. Mittlerweile sind mehr als dreißig Vogelarten aus der Kreidezeit bekannt. Darüber hinaus wurde eine große Anzahl kleiner zweibeiniger Dinosaurier entdeckt, die Merkmale aufweisen, die für alte Vögel charakteristisch sind. So ist die Kluft zwischen Dinosauriern und Vögeln dank der Fossilienforschung viel kleiner geworden.

Ostroms Theorie

Schließlich belebte John H. Ostrom von der Yale University Jahrhunderte nach Huxleys kontroversem Vortrag vor der Geological Society of London die Idee wieder, dass Vögel mit Theropoden verwandt seien. Er schlug direkt vor, dass die Vögel ihre direkten Nachkommen seien. In den späten 1960er Jahren beschrieb Ostrom die Skelettanatomie des räuberischen Theropoden Deinonychus, der die Größe eines menschlichen Teenagers hatte und vor etwa 115 Millionen Jahren, während der frühen Kreidezeit, auf der Erde lebte. In seinem später veröffentlichten Werk definierte Ostrom anschließend die Anatomie von Vögeln und die Gruppe von Merkmalen, die sie, einschließlich Archaeopteryx, mit Deinonychus und anderen Theropoden, nicht jedoch mit anderen Reptilien, teilten.

Basierend auf diesen Daten kam er zu dem Schluss, dass Vögel direkt von kleinen Theropodendinosauriern abstammen. Nachdem die Theorie aufgestellt worden war, sammelte Ostrom weiterhin Beweise für die Herkunft der Vögel von Theropoden. Er nutzte eine neue Methode zur Entschlüsselung der Beziehungen zwischen Organismen und wandte sie auf Naturkundemuseen in New York, Paris und anderswo an. Diese Methode wird Kladistik oder phylogenetische Systematik genannt. Da es zum Standard für die vergleichende Biologie wurde, rechtfertigte seine Verwendung Ostroms Schlussfolgerungen nachdrücklich.

Forschung in den 1970er Jahren

In den 1970er Jahren interessierten sich Wissenschaftler weiterhin für einige der gemeinsamen einzigartigen Merkmale des Archaeopteryx, die ihn mit einigen Tieren der Jurazeit verwandt machen. Unter ihnen waren jene sehr kleinen fleischfressenden Dinosaurier, die sich auf zwei Beinen bewegten und Theropoden genannt wurden. Nach sorgfältiger Untersuchung dieser Merkmale stellten die Wissenschaftler erneut die Theorie auf, dass sie möglicherweise die Vorfahren der Vögel waren. Führende Paläontologen bauten Evolutionsbäume und waren danach noch mehr davon überzeugt, dass sie Recht hatten.

Was ist ein Kladogramm?

Diese Bäume, auch Kladogramm genannt, sind der aktuelle Goldstandard bei der Analyse evolutionärer Beziehungen zwischen Tieren. Die Methode selbst heißt Kladistik. Praktiker der Kladistik bestimmen die Evolutionsgeschichte einer Tiergruppe, indem sie verschiedene Arten von Merkmalen untersuchen. Im Laufe der Evolution kann ein Tier ein neues, genetisch bedingtes Merkmal entwickeln, das an seine Nachkommen weitergegeben wird. Daher können Paläontologen schließen, dass zwei Gruppen, die einen einzigartigen Satz solcher neuen oder erworbenen Merkmale gemeinsam haben, enger miteinander verwandt sind als mit Tieren, denen diese Merkmale fehlen. Knoten oder Verzweigungspunkte in einem Kladogramm weisen auf das Auftreten einer Abstammungslinie mit einem neuen Satz abgeleiteter Merkmale hin. Infolgedessen schienen die Vögel für Wissenschaftler nur ein Zweig im Lebensbaum der Dinosaurier zu sein. In den Arbeiten von J. Ostrom erhielten Theropoden Mitte der 1970er Jahre den Status der wahrscheinlichsten Gruppe für die Vorfahren der Vögel. Daher ist die Vorstellung, dass Vögel gefiederte Dinosaurier sind, heute unter Evolutionstheoretikern praktisch unbestritten.

Merkmale der kladistischen Methode

Traditionelle Methoden zur Gruppierung von Organismen auf der Grundlage von Ähnlichkeit und Unterschieden können eine Art aus einer Gruppe ausschließen, nur weil sie Merkmale aufweist, die bei anderen Mitgliedern nicht gefunden wurden. Im Gegensatz dazu basieren kladistische Gruppen ausschließlich auf bestimmten Gruppen von Gemeinsamkeiten, die besonders aufschlussreich sind. Diese Methode basiert auf dem darwinistischen Grundsatz, dass die Evolution weitergeht, wenn in einigen Organismen ein neues Erbmerkmal auftritt und genetisch an seine Nachkommen weitergegeben wird. Das Rezept weist darauf hin, dass zwei Tiergruppen, die solche neuen Merkmale gemeinsam haben, enger miteinander verwandt sind als solche, die nur die ursprünglichen, aber nicht die vererbten Derivate gemeinsam haben. Durch die Identifizierung gemeinsamer abgeleiteter Merkmale können kladistische Praktiker die Beziehungen zwischen den untersuchten Organismen bestimmen. Die Ergebnisse solcher Analysen, die üblicherweise untersucht werden, können in Form eines Kladogramms dargestellt werden. Das Baumdiagramm, das die Reihenfolge darstellt, in der neue Merkmale und neue Kreaturen auftraten, spiegelt die Reihenfolge wider, in der die Evolution stattfand.

Ursache für Federn bei Vögeln

Als sich die Vögel weiterentwickelten und sich von den Theropoden genannten Dinosauriern entfernten, veränderten und verbesserten sich viele ihrer Merkmale. Schaut man genauer hin, wird deutlich, dass sich eine Reihe dieser charakteristischen Merkmale über einen langen Zeitraum hinweg entwickelt hat und einer bestimmten Funktion diente. Beispielsweise war das Aussehen des Gefieders bei einem kleinen Theropoden mit der Notwendigkeit verbunden, bestimmte Hautbereiche zu isolieren, und sah zunächst eher wie Haare aus. Die ersten Vogelfedern hatten möglicherweise unterschiedliche Farbmuster. Es gibt eine Version, bei der sie zur Tarnung, zur Erkennung ihres Aussehens und für andere Funktionen entworfen wurden.

Vergleich der anatomischen Strukturen von Vögeln und Dinosauriern

Die vergleichende Anatomie von Vögeln und Theropoden half dabei, sie miteinander in Verbindung zu bringen. Sie identifizierte auch einige Möglichkeiten, wie sich diese Eigenschaften veränderten, als die Dinosaurier den Vögeln näher kamen und die Vögel moderner wurden. Beispielsweise verschiebt sich im Becken das zunächst nach vorne gerichtete Schambein später vertikal oder nach hinten. Bei den Vorderbeinen blieben die relativen Proportionen der Knochen bei Frühaufstehern ziemlich konstant, die Handwurzel hat sich jedoch verändert. Bei einigen Arten hat der Knochen im Handgelenk die Form eines Halbmondes angenommen. Dadurch trug ihre Form zur Möglichkeit des Starts bei. Die breite, bumerangförmige Gabel der ersten gefiederten Dinosaurier wurde dünner und bildete einen tieferen Bogen, als dieses Merkmal für den Flug notwendig wurde.

Gemeinsame Merkmale von Dinosauriern und Vögeln

Gauthiers jüngste Forschung zeigt, dass viele Merkmale, von denen man traditionell annahm, dass sie auf Vögel beschränkt seien, tatsächlich älter waren als sie, nämlich bei ihren Theropoden-Vorfahren. Viele dieser Immobilien verhalfen ihren ursprünglichen Besitzern zum Überleben. Dieselben Merkmale und mehrere andere wurden schließlich für den Flug und das Baumleben genutzt oder modifiziert. Die Vogelmerkmale von Theropoden, die sich zu Vögeln entwickelten, zeigten sich nicht sofort, und einige waren bereits vorhanden, bevor die Theropoden selbst auftauchten. Sie gehörten noch zu den Dinosauriern, die es vorher gab. Beispielsweise war der unmittelbare Vorfahre der Theropoden zweibeinig und bewegte sich wie ein Vogel. Er war klein und fleischfressend. Es hatte Vorderbeine, wie Frühaufsteher. Außerdem war der zweite und nicht wie bei anderen Reptilien der dritte Finger länger. Bei den Vorfahren der Dinosaurier war das Sprunggelenk beweglich und die Fußknochen wurden verlängert. Es wird angenommen, dass viele der Veränderungen in der Beinstruktur zur Erhöhung der Schrittlänge und der Laufgeschwindigkeit beigetragen haben. Dieses Anwesen wird eines Tages Vogel-Theropoden zum Flug verhelfen.

Der größte fliegende Vogel der Welt und der kleinste

Vor über 6 Millionen Jahren lebten Riesenvögel auf der Erde. Der größte Flugvogel der Welt war der Argentavis. Er lebte in Argentinien und gehörte zur Familie der Falken. Ein erwachsener Vogel erreichte eine Höhe von 2 Metern und sein Schädel war etwa einen halben Meter lang. Riesige Flügel glichen einem dreistöckigen Haus. Der kleinste Vogel existiert noch heute. Dies ist eine bekannte Art – der Bienenkolibri. Die Länge seines Körpers beträgt normalerweise nicht mehr als 6 cm. Der Lebensraum des Kolibris sind die Steppengebiete der brasilianischen Provinz Minas Gerais. Der kleinste Vogel ernährt sich vom Nektar der Blumen und schlägt sehr schnell mit den Flügeln wie eine Biene, weshalb er seinen Namen erhielt.