Paläontologie: Der „Early Bird“ hatte vermutlich „fleischige“ Zähne am Gaumen

Fliegen ist die Fortbewegungsart, die am meisten Energie verbraucht und den höchsten Kalorienbedarf hat. Das bedeutet, dass Vögel spezielle Strategien entwickeln mussten, um Nahrung effizienter zu finden und zu verdauen.

Besondere Merkmale

Eine neue Studie über den ältesten bekannten Vogel, den Archaeopteryx, hat gezeigt, dass er einen sehr einzigartigen Mund hatte, darunter eine empfindliche Schnabelspitze, zusätzliche Zungenknochen und fleischige „Zähne“ am Gaumen. Diese Merkmale, die bei einigen heute lebenden Vögeln noch vorhanden sind, deuten darauf hin, dass sie sehr geschickt darin waren, ihre Nahrung zu finden, zu fangen und zu verarbeiten – eine Schlüsselkompetenz für das Überleben eines fliegenden Tieres.

Die heute lebenden Vögel sind die einzige Gruppe von Dinosauriern, die das Massensterben vor 66 Millionen Jahren überlebt hat, wobei der Archaeopteryx der früheste bekannte Dinosaurier ist, der auch als Vogel gilt. Er lebte vermutlich neben anderen kleinen, gefiederten Dinosauriern, die ebenfalls mit den Vögeln verwandt waren, aber weder Vögel waren noch fliegen konnten.

Paläontologen zufolge ist es oft schwierig, diese beiden Gruppen voneinander zu unterscheiden. „Lange Zeit gab es nur sehr wenige Merkmale, von denen wir sagen konnten, dass sie den Übergang von landlebenden Dinosauriern zu fliegenden Vogel-Dinosauriern wirklich charakterisieren“, sagte Jingmai O’Connor, stellvertretende Kuratorin für fossile Reptilien am Field Museum in Chicago und Hauptautorin einer Studie. „Diese seltsamen kleinen Merkmale im Maul des Archaeopteryx, die auch bei lebenden Vögeln zu finden sind, liefern uns neue Kriterien, anhand derer wir feststellen können, ob es sich bei einem Dinosaurierfossil um einen Vogel handelt oder nicht.“

Der Archaeopteryx traf 2022 im Field Museum ein und war zu diesem Zeitpunkt noch nicht präpariert. Ein Team von Fossilienpräparatoren unter der Leitung von Akiko Shinya verbrachte über ein Jahr damit, die oberste Kalksteinschicht vom Exemplar zu entfernen.

„Der einzige Grund, warum diese Strukturen im Maul des Archaeopteryx überhaupt entdeckt wurden, ist, dass unsere Präparatoren bei der Bearbeitung dieses Fossils so akribisch vorgegangen sind“, sagte O’Connor.

Wenn Weichteile in Gestein erhalten geblieben sind, leuchten sie unter ultraviolettem Licht. „Das Team setzte während bestimmter Phasen der Fossilienpräparation UV-Licht ein, um sicherzustellen, dass keine Weichteile zerstört wurden“, sagte O’Connor. „Außerdem sind einige dieser Weichteile und Knochenfragmente wirklich winzig – man übersieht sie sehr, sehr leicht, wenn man nicht gezielt danach sucht.“

Während der Präparation fielen Shinya und ihrer Kollegin Connie Van Beek ungewöhnliche Merkmale am Schädel des Vogels auf. „Ich erinnere mich, dass sie mich zu sich riefen und sagten: ‚Jingmai, wir haben etwas Seltsames entdeckt, komm mal her und sieh es dir an‘“, erzählte O’Connor. „Sie zeigten mir diese winzigen, leuchtenden Punkte, und ich hatte keine Ahnung, was wir da vor uns hatten.“

Sie blätterte in einem Buch über Vogelanatomie und stieß im Abschnitt über den Mund auf eine Abbildung von Mundpapillen.

„Stellen Sie sich vor, das Gewebe am Gaumen hätte Reihen über Reihen winziger, fleischiger Kegel – genau das haben Vögel, und man nennt sie Mundpapillen“, sagte O’Connor. Diese „fleischigen“, kegelförmigen Gebilde sehen aus wie Zähne und helfen den Vögeln beim Fressen – die Papillen leiten die Nahrung der Vögel in den Rachen.

Erste Beispiele im Fossilienbestand

Das Team verglich das Aussehen und die Lage des im Maul erhaltenen Gewebes mit den Mundpapillen heutiger Vögel und kam zu dem Schluss, dass es höchstwahrscheinlich die ersten Beispiele für Mundpapillen des Archaeopteryx im Fossilienbestand entdeckt hatte.

Sie entdeckten außerdem weitere Merkmale am Schädel, die bei dieser Art bisher noch nicht beobachtet worden waren, darunter ein winziges Knochenstück, bei dem es sich um einen Zungenknochen handelte. Die Zunge des Menschen enthält keine Knochen, doch die meisten Vögel verfügen über eine Reihe von Knochen, die den mittleren Teil ihrer Zunge bilden. Diese Knochen bieten zusätzliche Ansatzpunkte für Muskeln, wodurch Vögel eine flexiblere Zunge haben, mit der sie Nahrung erreichen und bearbeiten können.

„Dieser winzig kleine Knochen ist einer der kleinsten Knochen im Körper und deutet darauf hin, dass der Archaeopteryx eine sehr bewegliche Zunge hatte, wie viele Vögel heute“, sagte O’Connor.

Mithilfe von CT-Aufnahmen stellte das Team fest, dass die Spitze des Schnabels des Archaeopteryx winzige Kanäle aufwies, bei denen es sich um Spuren von Nerven handelte. Einige heutige Vögel verfügen über ein Schnabelorgan, einen empfindlichen Bereich am Ende des Schnabels, der ihnen bei der Nahrungssuche hilft.

Die Funde von Mundpapillen, Organen an der Schnabelspitze und Zungenknochen beim Archaeopteryx deuten darauf hin, dass die ersten Vögel verschiedene Strategien entwickelten, um Nahrung effizient zu finden und zu verschlingen, was mit der Fähigkeit zu fliegen einherging.

„Diese Entdeckungen zeigen ganz deutlich, wie sich die Ernährungsweise der Dinosaurier veränderte, als sie zu fliegen begannen und den enormen Energiebedarf des Fluges decken mussten“, sagte O’Connor. „Vögel haben ein äußerst effizientes Verdauungssystem – alles ist darauf ausgerichtet, die Effizienz der Nahrungsaufnahme und die Kalorien, die sie aus der Nahrung gewinnen können, zu maximieren. Und das Verdauungssystem beginnt bereits im Maul.“

Quellenhinweis:

Avian features of Archaeopteryx feeding apparatus reflect elevated demands of flight: The Innovation. O’Connor, J.K., Clark, A.D., Kuo, P.-C., Wang, M., Shinya, A., Van Beek, C. and Chang, H. 2^nd February 2026.