Flugforschung: Fliegen für Anfänger

Von uralten Fossilien wollten Forscher bisher lernen, wie die Vögel einst das Fliegen lernten. Kenneth Dial hält das für Unsinn. Er holt sich lebende Vögel ins Labor

Das kleine Küken, das sich die Rampe hinaufmüht, trägt Punkte aus reflektierendem Klebeband in den flaumigen Federn. Vier Kameras schießen 250 Bilder pro Sekunde, aus ihren Aufnahmen berechnet der Computer die Bewegungsmuster der Vogelflügel. "Mich wundert, dass das noch niemand vor 150 Jahren gemacht hat", sagt Kenneth Dial.

Zwar ist ein Teil der Technik, die der Biologe an der University of Montana in seinem Vogelfluglabor einsetzt, erst in den letzten Jahrzehnten entwickelt worden – aber im Prinzip ist seine Forschungsmethode uralt: Tiere beobachten. Doch Kenneth Dial, der die Ergebnisse seiner Videoexperimente jetzt im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht hat, scheint der erste zu sein, der das bei Vögeln tut, um die Evolution des Vogelfluges zu studieren.

Die würden die Forscher gerne endlich verstehen. Doch bisher haben sie vor allem darüber gestritten. Der Disput geht um zwei Theorien – die Beobachtung lebender Tiere spielte dabei bisher keine Rolle, nur uralte Fossilienfunde. Aus ihnen leiten die Forscher zwei konkurrierende Gedankengebäude ab: Die eine Fraktion geht davon aus, dass sich die ersten Vogelvorfahren, ehe sie richtig fliegen lernten, von den Bäumen stürzten ("tree-down"). Gefiederte Gliedmaßen könnten den Tieren geholfen haben, zunächst den Fall abzubremsen. Aus diesem Gleiten soll dann das Fliegen entstanden sein. Die andere Fraktion hingegen glaubt, dass die ersten Vögel flügelschlagend direkt vom Boden abhoben ("bottom up").

Das Problem mit diesen Theorien: Ausgerechnet aus der kritischen Phase, in der Dinosaurier zu Vögeln wurden, das Fliegen lernten und vermutlich erste Formen von Stummelflügeln entwickelten, gibt es keine versteinerten Skelette. Daher ist viel Raum für Spekulationen: Welchen Überlebensvorteil könnten Stummelansätze geboten haben, damit sie sich in der Evolution durchsetzen und später zu richtigen Flügeln werden konnten?

Klar ist lediglich, dass es ausgebildete Vogelflügel schon vor etwa 160 Millionen Jahren gab, in der Epoche des so genannten "Oberen Jura". Den Beweis erbrachte das erste versteinerte Exemplar des Urvogels Archaeopteryx, das Fossiliensammler im 19. Jahrhundert im Plattenkalk des mittelfränkischen Solnhofen fanden; weitere neun folgten bisher. Das taubengroße Tier besaß bereits ausgeformte Schwingen und spezielle Federn. Für die Flugfähigkeit ist entscheidend, dass die Federn asymmetrisch sind, da sie sonst keinen Auftrieb erzeugen können. Und hier sind sich die Forscher ziemlich einig: Dieser Urvogel konnte bereits fliegen.