Als die Gebrüder Wright im Jahr 1903 den ersten Doppeldecker vorstellten, war das neuartige Fluggerät die Sensation. Doch sie waren nicht die ersten: Schon vor rund 125 Millionen Jahren könnten fliegende Dinosaurier das Doppelflügelprinzip erfunden haben. Das folgern Paläontologen aus der Analyse eines in China gefundenen Saurierskeletts.
Sankar Chatterjee, Professor für Paläontologie an der Texas Tech Universität im amerikanischen Lubbock und der Aeronautikingenieur R.J. Templin untersuchten die gut erhaltenen Relikte der kleinen Dinosaurierart Microraptor gui, die in der frühen Kreidezeit in den Wäldern Chinas lebte. Konserviert waren an dem Fossil nicht nur die Knochen, sondern auch deutliche Abdrücke von Federn. Dabei zeigte sich, dass der Flugsaurier offenbar sowohl an den Flügeln als auch an seinen Hinterbeinen gefiedert war.
Gefiederte Füße als zweites Flügelpaar?
„Das Ungewöhnliche daran ist, dass sie nicht nur an den Händen, sondern auch an den Füßen Schwungfedern hatten“, erklärt Chatterjee. Schwungfedern unterscheiden sich durch ihre asymmetrische Form und die dichte Verzahnung der Federhaare von anderen Federn. Die Vorderseite jeder Schwungfeder ist schmaler als die Rückseite, um den Luftwiderstand zu optimieren. Auch einige der heutigen Vögel haben zwar gefiederte Füße, diese jedoch sind jedoch nur kurz und dienen eher zur Bedeckung der Beine und wären nicht zum Fliegen geeignet.
Ein weiteres Indiz für den „Doppeldecker-Flug“ des Microraptor ist nach Ansicht von Chatterjee und Templin die Anatomie seiner Beine: Wie andere Dinosaurier auch konnte Microraptor zwar die Beine ausgestreckt vor und zurück bewegen, nicht aber sie seitwärts ausstellen. „Das bedeutet, dass Microraptor seine Hinterbeine auch nicht so ausstrecken konnte, dass sie ein zweites Flügelpaar direkt hinter dem ersten bildeten“, erklärt Chatterjee. Seiner Ansicht nach wahrscheinlicher und zudem aerodynamische stabiler wäre ein Hinterflügel, der schräg unterhalb des Vorderflügels gehalten wird. „Von der Seite gleicht das dann einem leicht verschobenen Doppeldecker-Flugzeug.“
Gleitflug von Baum zu Baum
Um herauszufinden, wie der Dinosaurier geflogen sein könnte, speisten die beiden Forscher die aus ihren Analysen gewonnenen Daten in eine Computersimulation ein, mit der sie zuvor bereits erfolgreich die Flugeigenschaften von Pterosauriern und dem Archaeopteryx auf der Grundlage aeronautischer Gesetzmäßigkeiten analysiert hatten.
Das Ergebnis zeigte, dass Microraptors Flug dem heutiger „monoflügeliger“ Waldvögel sehr ähnelte: Er ließ sich von einem höheren Ast aus startend Kopf zuerst fallen bis er eine Geschwindigkeit erreichte, bei der die Flügel ihn trugen und glitt dann mit ausgebreiteten Flügeln im Bogen wieder aufwärts in einem anderen Baum – das Ganze ohne mit den Flügeln schlagen zu müssen und daher unter nahezu keiner Verbrennung von Muskelenergie.
„Die Doppeldecker-Konfiguration war vielleicht ein erstes Experiment der Natur“, erklärt Chatterjee. „Es ist faszinierend darüber nachzudenken, dass der Vogelflug ähnlich wie die Luftfahrt durch eine zweiflügelige Phase der Entwicklung ging, bevor der Einflügler erfunden wurde“, so der Wissenschaftler. „Es ist wahrscheinlich, dass Microraptor den Doppeldecker 125 Millionen Jahre vor den Gebrüdern Wright erfunden hat.”
Neues Futter für alten Streit
Die Entdeckung des Microraptor und anderen kleinen, gut erhaltenen gefiederten Dinosauriern in China könnte auch dazu beitragen, eine jahrhundertealte Kontroverse beizulegen: Die Frage, ob der Vogelflug „von oben nach unten“, durch immer längere Gleitphasen in den Wipfeln von Bäumen begann, oder aber ob die ersten flugfähigen Vögel vom Boden aus starteten, durch laufende Theropoden, die immer längere Sprung- und später Flugphasen einlegten („von unten nach oben“).
Nach Ansicht von Chatterjee scheinen die jetzt untersuchten Fossilien eher die Baumgleitertheorie zu stützen, da sie verschiedene Übergangsstadien zwischen flügellosen, baumbewohnenden Theropoden bis zu geflügelten, aktiven Fliegern zeigen. Die langen Schwungfedern an den Füßen würden zudem den Microraptor bei einem laufenden Start extrem behindern, so der Forscher. Die Fakten sprächen daher in diesem Falle eher für die „von oben nach unten“-Theorie.
(Geological Society of America, 19.10.2005 – NPO)
