Mit mehr als 11'000 lebenden Arten gehören Vögel zu den artenreichsten Gruppen der Wirbeltiere und besiedeln nahezu jeden Lebensraum der Erde. Als einzige überlebende Linie der Theropoden-Dinosaurier liefern sie wichtige Einblicke in die Evolution und in die anatomischen Veränderungen, die zur heutigen Artenvielfalt geführt haben. Eine neue Studie unter der Leitung einer Forscherin des Naturhistorischen Museums Bern (NMBE) untersuchte nun einen zentralen Bestandteil des Vogelschädels: den Gaumen, also die Knochenstruktur, die das Dach des Mundes bildet.
Unterschiedliche Entwicklungspfade bei modernen Vögeln
Moderne Vögel werden in zwei Hauptgruppen unterteilt: Paläognathen – etwa Strausse und Emus – und Neognathen, zu denen fast alle übrigen Vogelarten gehören. Die beiden Gruppen unterscheiden sich insbesondere in der Struktur ihres Gaumens. Lange ging die Forschung davon aus, dass Paläognathen einen ursprünglicheren, dinosaurierähnlichen Zustand bewahrt haben. Neuere Fossilienfunde stellen diese Annahme jedoch infrage und deuten darauf hin, dass ihre Gaumenstruktur das Ergebnis jüngerer evolutionärer Veränderungen sein könnte. Gleichzeitig wurde vermutet, dass die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen während der individuellen Entwicklung entstehen.
Um diese Frage zu untersuchen, analysierten Forschende des NMBE und der Universität Cambridge erstmals systematisch, wie sich die Gaumenform nach dem Schlüpfen verändert. Dafür untersuchten sie 70 Vogelarten, die alle wichtigen Gruppen moderner Vögel repräsentieren; ein Teil der Exemplare stammt aus den wissenschaftlichen Sammlungen des NMBE. Die Ergebnisse zeigen, dass Paläognathen und Neognathen unterschiedliche Entwicklungswege verfolgen. Bereits kurz nach dem Schlüpfen entwickeln sich ihre Gaumenstrukturen entlang verschiedener Wachstumsmuster, die sich bis ins Erwachsenenalter fortsetzen.
Die Rolle der frühen Entwicklung
Vögel unterscheiden sich stark in ihren Entwicklungsstrategien. Einige Arten sind Nestflüchter: Ihre Küken schlüpfen relativ weit entwickelt und können sich kurz nach dem Schlüpfen selbstständig bewegen – wie etwa Strausse. Andere Arten sind Nesthocker, deren Jungtiere hilflos schlüpfen und längere Zeit im Nest bleiben, wo sie von den Eltern versorgt werden, wie bei vielen Singvögeln.
Die Studie zeigt, dass diese Phase der Entwicklung nach dem Schlüpfen eine wichtige Rolle bei der Ausbildung eines zentralen funktionellen Teils des Vogelschädels spielt. Unterschiede in der frühen Entwicklung könnten somit zur evolutionären Diversifizierung moderner Vögel beigetragen haben.
