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Vom Dino zum Vogel Teil 5: Schnabel, Finger, Becken und Gabelbein

Transkript: https://internet-evoluzzer.de/evoluti... Vögel und ausgestorbene Nicht-Vogel-Dinosaurier haben viele einzigartige Skelettmerkmale gemeinsam. Vögel können als hochspezialisierte Dinosaurier angesehen werden, bei denen es zu einigen großen morphologischen Veränderungen ihres Skeletts kam. Der evolutionäre Übergang von Nicht-Vogeldinosauriern hin zu den modernen Vögeln erfordert jedoch keinen komplett neuen Satz von Genen, sondern Änderungen in der Kontrolle einiger Gene, die das Wachstum fördern oder stoppen. Diese Gene produzieren sogenannte Wachstums- und Signalfaktoren, die den Zellen in einem wachsenden Embryo Anweisungen geben. Wenn sie zu unterschiedlichen Zeiten ein- und ausgeschaltet werden, kann das die Form eines Tieres drastisch verändern. Man spricht im Allgemeinen von Heterochronie, wobei bei Vögeln vor allem „jugendliche Merkmale“ im Erwachsenenalter erhalten bleiben, man spricht dann von Pädomorphose. Andere Mutationen, die regulatorische Gene betreffen, beschleunigen oder verlängern das Wachstum von Merkmalen. Dies kann dazu führen, dass Strukturen verschmelzen, sich ineinanderschieben oder im Vergleich zum angestammten Merkmal vergrößern. Eine Reihe an Skelettmerkmalen sind durch solche entwicklungsbiologischen Veränderungen entstanden. Hierzu gehören auch die radikalsten Veränderungen im Bauplan der Vögel, so u. a. die Entwicklung eines zahnlosen Schnabels aus bezahnten Theropodenkiefern. Es werden in diesem Beitrag nicht nur die entwicklungsbiologischen Hintergründe der Entstehung des zahnlosen Schnabels beleuchtet, sondern auch im Fossilbericht nachgewiesen, bei dem vor allem ein recht wenig bekannter Dinosaurier aus China Aufschlüsse über die Entstehung der Zahnlosigkeit bei Vögeln geben könnte: Limusaurus, bei dem die erwachsenen Individuen anders aussehen als die Jungtiere. Der Grund, warum Vögel ihre Zähne reduziert haben, könnte dabei nicht nur von ökologischen Bedingungen (Anpassung an neue Nahrungsquellen) abhängen, sondern kann auch mit der Inkubationszeit und Brutdauer der Eier zusammenhängen. Ein weiteres Merkmal der Vögel ist ihre Hand, die aus drei Großteils reduzierten und verschmolzenen Fingern besteht. Theropoden hatten ursprünglich 5 Finger pro Hand, die Zahl der Finger reduzierte sich, wobei die meisten Theropoden drei Finger haben, ähnlich wie Vögel – oder doch nicht? Denn es gibt eine Debatte darüber, welche Finger denn nun reduziert wurden. Generell wird angenommen, dass es sich bei der Theropodenhand um Daumen, Zeige- und Mittelfinger handelt. Viele gehen auch bei Vögeln von derselben Fingerkonfiguration aus. Doch einige entwicklungsbiologische Studien deuten darauf hin, dass die Vogelfinger Zeige-, Mittel- und Ringfinger sind, andere entwicklungsbiologische Studien widersprechen dem und sehen dieselben Finger wie bei den Theropoden (also Daumen sowie Zeige- und Mittelfinger). Doch sollten die Finger der Vögel tatsächlich andere sein als die der Theropoden, gibt es auch hier interessante Lösungsansätze, u. a. eine sogenannte „Frameshift“: also eine Verschiebung der genetischen Kontrolle der Fingerentwicklung, wo z. B. der Daumen die Identität des Zeigefingers annehmen kann. Allgemein ist die Entwicklung der Finger ein aktives Forschungsfeld – eine Verwandtschaft zwischen Dinosauriern und Vögeln widerlegen sie nicht. Dinosaurier teilt man traditionell in Vogelbecken- und Echsenbeckendinosaurier ein. Ironischerweise gehören Vögel zu den Echsenbeckendinosauriern. Wie sich das Echsenbecken der Raubsaurier zum Vogelbecken der Vögel umwandelt, gibt nicht nur der Fossilbericht Auskunft, sondern auch Untersuchungen an Vogelembryonen. Ein besonderes Merkmal des Schultergürtels der Vögel ist das Gabelbein (Furcula), das uns auch als Wünschelknochen bekannt. Es sind die miteinander verwachsenen Schlüsselbeine und dienen in erster Linie der Stärkung des Brustskeletts, um den Strapazen des Fluges standzuhalten. Lange Zeit ging man davon aus, dass Dinosaurier weder ein Gabelbein, noch Schlüsselbeine haben. Da die Knochen sehr fragil sind, bleiben sie als Fossilien kaum erhalten. mittlerweile sind aber bei fast allen Theropoden Gabelbeine entdeckt worden und nicht verwachsene Schlüsselbeine bei einigen Sauropoden (den „Langhalssaurier“) und Ornithischia. In dieser Episode widmen wir uns all dieser Merkmale der Vögel und leiten diese aus dem Dinosaurierbauplan ab. Das Transkript ist natürlich auch mit allen Quellen nachzulesen. 0:00 Einleitung 0:49 Evolutionäre Entwicklungsbiologie und ihre Rolle bei der Evolution der Vögel (Heterochronie) 3:52 Evolution des Vogelschnabels 11:27 Warum haben Vögel keine Zähne? 19:20 Vogelhand und Dinosaurierhand: ein Widerspruch? 26:00 Wie entstand das Vogelbecken 28:34 Hatten Dinosaurier ein Gabelbein (Furcula?)