Archäopteryx

Archaeopteryx („Urvogel“)
Archaeopteryx in einer Lebendrekonstruktion von 2005
Zeitraum
Oberer Jura (Malm)
150 Mio. Jahre
Fossilfundorte
Solnhofen, Eichstätt, Langenaltheim und Jachenhausen Fränkische Alb, Bayern, Deutschland, (Solnhofen-Formation) Kohlengrube Guimarota bei Leiria, Portugal
Systematik
Ornithodira Dinosaurier (Dinosauria) Theropoda Paraves Archaeopterygidae
Wissenschaftlicher Name
Archaeopteryx
von Meyer 1861
Arten
Archaeopteryx lithographica (Typus-Art) Archaeopteryx bavarica

Archaeopteryx (aus altgriechisch ἀρχαῖος archaîos „uralt“ und πτέρυξ ptéryx „Flügel, Feder, Schwinge“; sinngemäße Übersetzung: „alte Feder“ oder „alter Flügel“) ist eine Gattung der Archosaurier, deren Fossilien in der Fränkischen Alb in mikritischen Kalksteinen des oberen Juras (den „Solnhofener Plattenkalken") entdeckt wurden. Da der etwa taubengroße Archaeopteryx in der Regel der Gruppe der Vögel als ursprungsnahe Form zugerechnet wurde und wird, zumindest jedoch als mit den Vögeln sehr nah verwandt gilt, werden die Mitglieder der Gattung auch als Urvögel bezeichnet.

Archaeopteryx wurde erstmals im Jahr 1861 von Hermann von Meyer auf der Grundlage eines isolierten Federabdrucks beschrieben. Das erste Skelettexemplar wurde im selben Jahr entdeckt und ist in der Erstveröffentlichung erwähnt; es folgten bis heute mindestens neun weitere unterschiedlich vollständige Skelettfunde. Die Gattung Archaeopteryx zeigt ein Mosaik aus (für Vögel) urtümlichen, das heißt reptilienhaften, Merkmalen, die später von den modernen Vögeln (Neornithes) abgelegt wurden, und abgeleiteten, das heißt vogeltypischen, Merkmalen, die jedoch nach gegenwärtigem Kenntnisstand nur noch zum Teil als allein charakteristisch für Vögel gelten.

• Urtümlich sind u. a. das Vorhandensein von Zähnen und Bauchrippen (Gastralia), eine lange Schwanzwirbelsäule, eine relativ geringe Zahl unverschmolzener Beckenwirbel (Sakralia), unverschmolzene Mittelhand-, Mittelfuß- und Fußwurzel– und Beckenknochen, die drei Fingerklauen, sowie das Fehlen eines knöchernen Brustbeins.
• Zu den vogeltypischen Merkmalen kann man die modern anmutenden asymmetrischen Schwungfedern, die zu einem Gabelbein verschmolzenen Schlüsselbeine und die rückwärts oder seitlich-rückwärts orientierte erste Zehe (Hallux) des Fußes (anisodactyler Vogelfuß) zählen.

Die Vogel-Charakteristika des Urvogels sind jedoch auch für manche gefiederten Dinosaurier belegt oder, wie im Fall der revertierten ersten Zehe des Archaeopteryx, nicht unangefochten (siehe Mayr et al. 2005), so dass manche Paläontologen den Urvogel nicht als wesentlich vogelähnlicher ansehen als manche nicht den Vögeln zugerechnete theropode Dinosaurier (z.B. Microraptor). Tatsächlich ist innerhalb der letzten 20 Jahre eine Vielzahl von Fossilfunden urtümlicher Vögel und vogelähnlicher Dinosaurier, besonders in Gesteinen der unteren Kreidezeit Nordostchinas (der Jehol-Gruppe), entdeckt worden, so dass Archaeopteryx als Mosaikform nicht allein steht, sondern sich in eine (morphologische, nicht zeitliche) Abfolge den Vögeln sukzessive ähnlicher werdender Dinosaurier einordnen lässt.

Die Fossilfunde

Bisher wurden zehn mehr oder minder gut erhaltene Skelette der Gattung Archaeopteryx sowie eine einzelne Feder gefunden. Alle diese Fossilien stammten aus den Schichten des oberen weißen Jura in den Steinbrüchen bei Eichstätt, Solnhofen, Langenaltheim und Jachenhausen bei Riedenburg. Der Abdruck der einzelnen Feder wurde 1860 entdeckt, das erste Skelett 1855 („Haarlemer Exemplar“) und das bisher letzte Exemplar 2005. Dabei handelt es sich um folgende Stücke (geordnet nach dem Zeitpunkt, an dem der jeweilige Fund erstmals als Archaeopteryx erkannt wurde):

1. „Die Feder“, entdeckt 1860 im Gemeindesteinbruch Solnhofen und 1861 beschrieben von dem Frankfurter Wirbeltier-Paläontologen Hermann von Meyer (1801-1869), der den heute noch gültigen Gattungsnamen Archaeopteryx prägte, war der erste bekannt gewordene Fund. Der eine Teil des Abdrucks befindet sich im Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität zu Berlin, die andere Seite im Paläontologischen Museum in München. Ob die isolierte Feder tatsächlich von Archaeopteryx stammt, ist nicht bekannt. Lange Zeit war dieses Exemplar jedoch problematischerweise der Holotypus.

2. Das „Londoner Exemplar“, gefunden 1861 auf der Langenaltheimer Haardt bei Solnhofen, gehört zu den drei bedeutendsten Exemplaren. Es war das erste gefundene Skelett und ist das Typus-Exemplar der Art Archaeopteryx lithographica. Es wurde wenige Monate nach dem Fund vom Londoner Natural History Museum (damals noch zum British Museum gehörend) erworben.

Abguss des „Berliner Exemplars“

3. Das „Berliner Exemplar“ (gefunden zwischen 1874 und 1876 auf dem Blumenberg bei Eichstätt), gilt mit seinen deutlichen Federabdrücken und einem erhaltenen Schädel als das wahrscheinlich schönste und vollständigste Stück. Der Finder Jakob Niemeyer tauschte den Fund für eine Kuh im Wert von 150 bis 180 Mark ein. Der neue Besitzer Johann Dörr veräußerte es für 2.000 Mark an Ernst Häberlein aus Pappenheim. Schließlich erwarb Werner von Siemens das Exemplar 1879 für 20.000 Mark und übergab es als Dauerleihgabe dem Mineralogischen Museum der Humboldt-Universität zu Berlin, welches ihm zwei Jahre später den Kaufpreis erstattete. Es gehört seitdem dem Museum für Naturkunde der Humboldt-Universität und wird seit 2007 auch dauerhaft ausgestellt.

4. Das „Maxberger Exemplar“ (1956 auf der Langenaltheimer Haardt bei Solnhofen), ein Torso mit einigen Federabdrücken, befand sich bis zum Tod des Entdeckers 1991 in dessen Privatbesitz. Seitdem gilt es als verschollen.

5. Das „Haarlemer Exemplar“ (1855 in Jachenhausen bei Riedenburg) wurde schon 1855, also fünf Jahre vor der Feder gefunden, aber erst 1970 durch John Ostrom Archaeopteryx zugeordnet. Dieses Exemplar war durch Hermann von Meyer 1860 als Pterodactylus crassipes klassifiziert worden, daher hätte sein Artname crassipes gemäß den Prioritätsregeln der Benennung von Fossilien den Namen litographica ersetzen müssen. Dies wurde durch energischen Einsatz von Ostrom verhindert. Das Fragment ist in Besitz des Teylers Museum, Haarlem.

„Eichstätter Exemplar“ (mit Gegenplatte)

6. Das „Eichstätter Exemplar“ (1951 in Workerszell bei Eichstätt) galt zunächst als kleiner Raubdinosaurier Compsognathus, wurde 1973 wieder entdeckt und 1974 von Peter Wellnhofer beschrieben. Das Stück befindet sich im Besitz des Jura-Museums in Eichstätt.

7. Das „Solnhofener Exemplar“ wurde in den 60er Jahren von einem türkischen Gastarbeiter in der Nähe von Eichstätt entdeckt und zunächst ebenfalls fälschlich als Compsognathus bestimmt, 1988 aber durch Peter Wellnhofer beschrieben. Es hängt im Bürgermeister-Müller-Museum zu Solnhofen (2001 entschied das Oberlandesgericht Nürnberg, dass das Fossil nicht an einen Steinbruchbesitzer herausgegeben werden muss, der behauptet hatte, es sei 1985 aus seinem Besitz entwendet worden. Die Abweisung der Klage ist mittlerweile rechtskräftig; dennoch ist die tatsächliche Herkunft immer noch nicht restlos geklärt).

A. bavarica im Münchner Paläontologischen Museum

8. Das „Exemplar des Solnhofener Aktienvereins“ (gefunden im Sommer 1992 in einem Steinbruch der „Solnhofer Aktien-Verein AG“ auf der Langenaltheimer Haardt bei Solnhofen) kann im Paläontologischen Museum in München besichtigt werden. 1993 wurde der Fund von Peter Wellnhofer als neue Art Archaeopteryx bavarica in die Wissenschaft eingeführt. Die schönen Federabdrücke und das sehr gut erhaltene Skelett ermöglichten zahlreiche neue Erkenntnisse. Die von Wellnhofer als Brustbein beschriebene Struktur hat sich allerdings nach neueren Untersuchungen (Tischlinger 2005) als Teil des Rabenbeins erwiesen. Die möglicherweise doch recht guten Flugfähigkeiten bleiben dabei allerdings erhalten, da das Brustbein wohl als verknorpelte Struktur vorhanden war. Auch zahlreiche Details des Schädels, des Kiefers und des Schwanzes des elstergroßen Urvogels öffneten neue Blickwinkel auf die Evolution der Vögel. Durch diese Besonderheiten gehört dieser letzte große Fund zweifellos zu den drei bedeutendsten, manche halten ihn sogar für schöner als das Berliner Exemplar.

9. Ein sehr fragmentarischer, neunter Fund ist seit 1997 nur durch einen Abguss bekannt, unbekannt sind aber Besitzer und Aufbewahrungsort.

10. Im Jahr 2004 wurde über einen weiteren, ebenfalls fragmentarischen Fund berichtet, der sich jetzt im Bürgermeister-Müller-Museum Solnhofen befindet.

Das „Thermopolis-Exemplar“

11. Das „Thermopolis-Exemplar“ wurde 2005 vom Besitzer des Wyoming Dinosaur Center in Thermopolis gekauft und u. a. von Gerald Mayr untersucht, die Ergebnisse wurden in der Science-Ausgabe vom Dezember 2005 veröffentlicht. Herausragend an dem neuen Exemplar ist, neben seinem äußerst gutem Erhaltungszustand, die Tatsache, dass erstmals der Kopf von oben zu sehen ist und der Mittelfußknochen einen nach oben gerichteten Fortsatz aufweist.

Nur rund 10 bis 15 Millionen Jahre jünger als die Funde von Archaeopteryx aus Bayern sind die aus der frühen Kreidezeit stammenden fossilen Vögel aus China. Der stattlichste davon ist der mehr als 30 Zentimeter große Sapeornis, der wie Archaeopteryx noch Zähne im Kiefer trug, was als Merkmal der Reptilien gilt.

Biologische Einordnung

Archaeopteryx in einer frühen Rekonstruktion

Archaeopteryx, der vor rund 150 Millionen Jahre lebte, konnte vermutlich bereits Gleitflüge machen, was beispielsweise von Bäumen oder Bergen aus geschah. Durch den knöchernen Kiefer mit Zähnen und die schweren Schwanzwirbel, wie sie bei heutigen Vögeln nicht vorkommen, war der Vogel zu schwer, um vom Boden aus zu starten. Ein weiterer Grund war die fehlende Brustbeinausprägung heutiger Vögel. Dem Archaeopteryx fehlte es an Kraft, um vom Boden aus zu starten.

Bekannte Arten:

• Archaeopteryx lithographica (Ungültige Synonyme: Archaeopteryx siemensi, Archaeopteryx macrura)
• Archaeopteryx bavarica

Weitere sehr vogelähnliche Fossilien stammen unter anderen von den so genannten gefiederten Dinosauriern:

• Caudipteryx
• Protarchaeopteryx
• Sinosauropteryx

Bedeutung für die Entwicklung der Evolutionsbiologie als Fachdisziplin

Archaeopteryx-Fossilien galten und gelten als die wertvollsten und berühmtesten der Welt. Charles Darwin hatte in der von ihm entwickelten Evolutionstheorie 1859 vorhergesagt, dass es bei der Entwicklung neuer Arten Übergangsformen geben sollte, die noch Merkmale der alten, aber auch schon Merkmale der neuen Gruppe besitzen müssten. Als Darwin seine Theorie veröffentlichte, waren noch keine solchen Fossilien bekannt, sie wurden deshalb als fehlende Glieder (missing links) bezeichnet. Nur zwei Jahre später wurde das erste Skelettexemplar des Archaeopteryx gefunden. Die Archaeopteryx-Funde waren der erdgeschichtlich früheste Beleg für Federn eines Wirbeltiers, und dass sie bereits deutliche Merkmale von Vögeln, aber auch noch solche von Reptilien bzw. Sauriern besaßen, machte Archaeopteryx zu einem wichtigen Indiz für die Richtigkeit der Darwinschen Evolutionstheorie. Die Auseinandersetzung um die Evolutionstheorie schlug sich auch in der Geschichte der Archaeopteryx-Fossilien nieder. Unter anderem Richard Owen, der die erste Beschreibung des Londoner Exemplars verfasste, stand aufgrund seiner religiösen Überzeugungen der Evolutionstheorie ablehnend gegenüber. Er vermied peinlich genau jeden Punkt in seiner Publikation, der als Hinweis auf die Deutung als ein vermittelndes Bindeglied zwischen Reptilien und Vögeln gewertet werden könnte. Erst Thomas Henry Huxley lieferte eine systematische Beschreibung des Londoner Exemplars, in der er es als Beleg für die Evolutionstheorie interpretierte. Grobe Fehler in Owens Beschreibung sowie Owens Ankauf des Fossils entgegen der ausdrücklichen Weisung des Aufsichtsrates des Londoner Museums für Naturgeschichte schwächten seine bis dahin unangefochtene Position in der britischen Wissenschaft. Dies machte den Weg frei für die Evolutionstheorie und ihre Anhänger auch in einer der bedeutendsten naturwissenschaftlichen Institutionen der Welt.

Siehe auch

• gefiederte Dinosaurier, Confuciusornis, Jeholornis

Literatur

• Alonso, P.D., Milner, A.C., Ketcham, R.A., Cokson, M.J and Rowe, T.B.: The avian nature of the brain and inner ear of Archaeopteryx, Nature 430:666–669, 2004, doi:10.1038/nature02706;
• Bielohlawek, Gerold: Wer fand den Urvogel? Die Geschichte des Archaeopteryx aus dem Altmühljura Forum Verlag: Riedstadt 2005, 176 S., ISBN 3-937316-08-6;
• Bollen, Ludger:Der Flug des Archaeopteryx - Auf der Suche nach dem Ursprung der Vögel Verlag Quelle & Meyer: Wiebelsheim 2008, 272 S., ISBN 978-3494014210;
• Bühler, Paul und Bock, Walter J.: Zur Archaeopteryx-Nomenklatur, Missverständnisse und Lösung, J. Ornithol. 143:269 -286;
• Chambers, Paul: Die Archaeopteryx-Saga. Das Rätsel des Urvogels, Zweitausendeins: Frankfurt/a.M. 2003, 304 S., ISBN 3-8077-0139-7 (Taschenbuchausg.: München: Piper, 2005. ISBN 3-492-24343-6);
• Elzanowski, A.: Archaeopterygidae (Upper Jurassic of Germany). In: Luis M. Chiappe, Lawrence M. Witmer: Mesozoic Birds: Above the Heads of the Dinosaurs. University of California Press, Berkeley/Los Angeles/London, ISBN 0-520-20094-2
• Gebauer, E.: 10 x Archaeopteryx: was uns die einzelnen Funde erzählen!; Senckenbergische Naturforschende Gesellschaft, Museumspädagogische Reihe 1, Frankfurt a Main 2007, 28 S., ISBN 978-3-929907-77-3;
• Mayr, G., Pohl, B., Hartman, S., Peters, D.S.: The tenth skeletal specimen of Archaeopteryx, Zoological Journal of the Linnean Society 149(1):97-116, 2007, doi:10.1111/j.1096-3642.2006.00245.x;
• Mayr, G., Pohl, B., Peters, D.S.: A Well-Preserved Archaeopteryx Specimen with Theropod Features. Science 310:1483- 1486, 2005, doi:10.1126/science.1120331;
• Meckl, M.: Archaeopteryx. Ein befiederter Dinosaurier wird als Stammvater der Vögel entlarvt; Fürstenfeldbruck 1995, 170S. ISBN 3-00-000444-0;
• Witmer, L.M.: Inside the oldest bird brain, Nature 430:619–620, 2004, doi:10.1038/430619a;
• Wellnhofer, Peter: ARCHAEOPTERYX - Der Urvogel von Solnhofen, Verlag Dr. Friedrich Pfeil 2008. ISBN 978-3-89937-076-8.

Weblinks

• Der Archaeopteryx - Funde - Wissenschaftler - Vogelevolution...
• Das Hirn zum Fliegen
• Akte "Alte Feder" Von Mathias Orgeldinger DIE ZEIT, 26/1997
• Die Fundgeschichte des Berliner Exemplars
• Die Geschichte von Archaeopteryx
• Urvogel mit Dinofüßen Telepolis über den zehnten Fund
• "Alles über Archaeopteryx" (English)
• Gesucht: Der Urahn der Vögel News vom 18. November 1996