Eine Studie von Forschern der University of Southampton über das aerodynamische Verhalten gefiederter Dinosaurier hat neue Einblicke in die Entwicklung des Vogelfluges geliefert. In den vergangenen Jahren haben neue fossile Entdeckungen unsere Ansicht der frühen Vogel-Evolution und – noch maßgeblicher – ihrer Flugfähigkeiten verändert. Wir kennen jetzt eine Anzahl kleiner Dinosaurier, die Federn auf ihren Flügeln, Beinen und ihrem Schwanz besaßen, was in den fossilen Aufzeichnungen einmalig ist. Aber sogar im Licht der neuen Entdeckungen gab es eine heftige Debatte darüber, ob diese Dinosaurier fähig waren zu fliegen.
Wissenschaftler der University of Southampton hoffen, diese Debatte durch die Untersuchung des Flugverhaltens eines gefiederten Dinosauriers beendet zu haben, der für die Diskussion ausschlaggebend ist: der fünfflügelige Parave Microraptor aus der frühen Kreidezeit. Er ist der erste Theropode mit Federn auf seinen Armen, Beinen und seinem Schwanz (fünf potenziell Auftrieb verleihende Flächen) und deutet darauf hin, dass der von den Vordergliedmaßen dominierte Vogelflug eine vierflügelige („Tetrapteryx“) Phase durchlief. Microraptor repräsentiert ein wichtiges Stadium in der Entwicklung des Gleitens und Flügelschlags.
Die Forscher aus Southampton führten eine Reihe von Windkanal-Experimenten und Flugsimulationen mit einem maßstabsgerechten, anatomisch korrekten Modell des Microraptor durch. Die Ergebnisse der Windkanaltests zeigten, dass Microraptor den stabilsten Gleitflug gemacht hätte, wenn er mit seinen Flügeln einen starken Auftrieb erzeugt hätte. Die Flugsimulationen demonstrierten, dass dieses Verhalten Vorteile hatte, weil der hohe Auftriebskoeffizient langsame Gleitflüge erlaubt, die mit geringerem Höhenverlust einhergehen. Für das Hinabgleiten aus geringen Höhen wie beispielsweise Bäumen war dieser langsame und aerodynamisch weniger effiziente Flug die Strategie, die in minimalem Höhenverlust und maximaler Gleitdistanz resultierte.
Video-Link: https://youtu.be/u9TlRH8_ry0
Zwei beteiligte Forscher sprechen über die durchgeführten Experimente. (University of Southampton)
Ein Großteil der Debatte – auf die Position und Ausrichtung der Beine und Flügelform von Microraptor gerichtet – stellte sich als irrelevant heraus. Die Tests zeigten, dass Veränderungen in diesen Variablen nur geringe Auswirkungen auf den Flug des Dinosauriers haben. Dr. Gareth Dyke, Seniorlektor für Wirbeltierpaläontologie an der University of Southampton und Co-Autor der Studie, sagte: „Wir zeigen, dass Microraptor keine fortgeschrittene, ‚moderne‘ Flügelmorphologie benötigte, um effektive Gleitflüge zu unternehmen, weil der hohe Auftriebskoeffizient weniger von den Einzelheiten der Flügelmorphologie abhängt. Das ist entscheidend für die Evolution des Fluges. Es stimmt mit den fossilen Aufzeichnungen und mit der Hypothese überein, laut der sich symmetrische „Flug“-Federn ohne aerodynamische Funktionen zuerst in Dinosauriern entwickelten und dann später angepasst wurden, um aerodynamisch leistungsfähige Flächen zu bilden.“
Dr. Roeland de Kat, Forschungsmitarbeiter der Aerodynamics and Flight Mechanics Research Group an der University of Southampton und Co-Autor der Studie, sagte: „Was mich interessiert ist, dass die aerodynamische Effizienz nicht der dominierende Faktor bei der Bestimmung von Microraptors Gleit-Effizienz ist. Er braucht allerdings ein Kombination aus hohem Auftriebskoeffizienten und aerodynamischer Effizienz für die beste Leistung.“
Die Abhandlung „Aerodynamic performance of the feathered dinosaur Microraptor and the evolution of feathered flight“ wurde in der neuesten Ausgabe von Nature Communications veröffentlicht. Dr. Dyke und Paläontologen aus Southampton werden ihre bahnbrechende Forschungsarbeit am 21./22. September 2013 auf der „Celebrating Dinosaur Island: Jehol-Wealden International Conference“ präsentieren.
Die Isle of Wight (Dinosaur Island) und China sind Schlüsselregionen für Fossilien aus der Kreidezeit, insbesondere für Dinosaurier. Um diesen Zusammenhang zu feiern, werden Paläontologen aus China und Großbritannien ihre Forschungen am National Oceanography Centre in Southampton diskutieren. Sie werden wichtige Dinosaurier-Fundstätten auf der Isle of Wight besuchen und sich mit Touristen und Wirtschaftsführern vernetzen, um Beziehungen für zukünftige paläontologische Forschungsarbeiten aufzubauen.
Quelle: http://www.southampton.ac.uk/mediacentre/news/2013/sep/13_168.shtml
(THK)
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