Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Flugsaurier, die ersten Wirbeltiere, die einen Motorflug beherrschten, die notwendigen Gehirnstrukturen für die Fortbewegung in der Luft entwickelten, ohne die dramatische Gehirnvergrößerung, die bei Vögeln beobachtet wird. Ein internationales Team nutzte fortschrittliche 3D-Bildgebung, um die Gehirne von über drei Dutzend Arten zu rekonstruieren, darunter Flugsaurier, ihre nächsten Verwandten, frühe Dinosaurier, Krokodile und Vögel. Die Studie legt nahe, dass diese fliegenden Reptilien schnell fliegen konnten und eine Gehirnstruktur hatten, die eher nicht fliegenden Dinosauriern als modernen Vögeln ähnelte.
Schnelle Entwicklung des Flugwesens bei Flugsauriern
Flugsaurier tauchten vor etwa 220 Millionen Jahren auf und waren bereits fähig zum Motorflug – eine Fähigkeit, die sich separat bei Vogeldinosauriern entwickelte. Diese neue Studie stellt die lange gehegte Annahme in Frage, dass größere Gehirne für den frühen Flug unerlässlich seien.
Die wichtigste Erkenntnis ist, dass Flugsaurier schon früh in ihrer Evolutionsgeschichte das Fliegen entwickelt haben, und zwar mit Gehirnen, die im Vergleich zu ihrer Körpergröße relativ klein waren. Forscher der Johns Hopkins University School of Medicine fanden keine Hinweise darauf, dass vergrößerte Gehirne der ursprüngliche Treiber ihrer Flugfähigkeit waren.
„Unsere Studie zeigt, dass Flugsaurier schon früh in ihrer Existenz das Fliegen entwickelt haben und dass sie dies mit einem kleineren Gehirn taten, ähnlich wie echte nicht fliegende Dinosaurier“, sagte Dr. Matteo Fabbri.
Die Rolle von Visionen und frühen Anpassungen
Das Team konzentrierte sich auf den Sehlappen, die Gehirnregion, die für das Sehen verantwortlich ist, als potenziellen Schlüssel zum Fliegen. Sie untersuchten das Gehirn von Ixalerpeton, einem Lagerpetiden aus der Trias-Ära – einem flugunfähigen, baumbewohnenden Verwandten von Flugsauriern – und stellten fest, dass er bereits Merkmale besaß, die mit einer verbesserten Sehkraft verbunden sind, einschließlich eines vergrößerten Sehlappens.
Dies deutet darauf hin, dass eine verbesserte Sehkraft für Flugsaurier ein Sprungbrett zum Fliegen gewesen sein könnte. Allerdings zeigten die Gehirnformen und -größen von Ixalerpeton und Flugsauriern insgesamt nur sehr wenige Ähnlichkeiten, was darauf hindeutet, dass Flugsaurier den Flug stoßartig erlangten und ihr Gehirn schnell umwandelten, um den Anforderungen der Fortbewegung in der Luft gerecht zu werden.
Kontrast zur Vogelentwicklung
Die Studie steht in scharfem Kontrast zum Evolutionspfad der Vögel. Während Flugsaurier das Fliegen scheinbar „von Anfang an erlernt“ haben, scheinen moderne Vögel das Fliegen in einem allmählicheren, schrittweisen Prozess entwickelt zu haben.
Vögel haben von ihren prähistorischen Vorfahren Merkmale wie vergrößertes Kleinhirn und Sehlappen geerbt und diese dann im Laufe der Zeit für den Flug angepasst. Eine Studie aus dem Jahr 2024 wies sogar darauf hin, dass die Erweiterung des Kleinhirns eine Schlüsselkomponente beim Vogelflug ist.
„Im Wesentlichen veränderten sich die Gehirne von Flugsauriern schnell und verfügten von Anfang an über alles, was sie zum Fliegen brauchten“, erklärte Dr. Fabbri.
Umfassendere Implikationen für das Verständnis des Fluges
Die Forscher analysierten auch Gehirnhöhlen in Fossilien von Krokodilen und ausgestorbenen Vögeln und bestätigten, dass die Gehirne von Flugsauriern mäßig vergrößert waren, aber immer noch eine ähnliche Größe wie andere Dinosaurier hatten.
Der Paläontologe Dr. Rodrigo Temp Müller betonte, dass Entdeckungen im Süden Brasiliens unser Verständnis der frühen Evolution von Dinosauriern und Flugsauriern weiter verfeinern.
Diese Forschung unterstreicht, dass es keinen einzigen Weg gibt, das Fliegen weiterzuentwickeln. Flugsaurier zeigen, dass komplexe Anpassungen auch ohne nennenswerte Gehirnvergrößerung schnell erfolgen können, während Vögel einem eher allmählichen, schrittweisen Weg folgten.
Zukünftige Studien werden sich auf die feineren Details der Gehirnstruktur von Flugsauriern konzentrieren und darauf abzielen, die grundlegenden biologischen Prinzipien hinter dem Flug zu entschlüsseln. Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Current Biology.
