Federn, Flügel und die Fähigkeit zu fliegen gelten als wichtige Schritte auf dem Weg vom Dinosaurier zum Vogel. Doch während dieser Entwicklung veränderten sich auch der Schädel, das Gehirn und die Sinnesorgane der Tiere. Eine neue Untersuchung stellt nun eine bisher verbreitete Erklärung für eine dieser Veränderungen infrage.

Im Mittelpunkt steht das Innenohr, das eine entscheidende Rolle für den Gleichgewichtssinn spielt. Seine Form unterscheidet sich bei heutigen Vögeln deutlich von jener ihrer Dinosaurier-Vorfahren. Lange vermuteten Fachleute, dass sich das Organ vor allem an die besonderen Anforderungen des Fliegens angepasst hatte.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Guillermo Navalón von der Universität Alcalá in Spanien untersuchte die Schädel und Innenohren zahlreicher Tierarten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift "PNAS" veröffentlicht. Auch Serjoscha Evers von den Staatlichen Naturwissenschaftlichen Sammlungen Bayerns war an der Studie beteiligt.

Die Forscher verglichen unter anderem Dinosaurier, frühe Vögel wie Archaeopteryx, Flugsaurier und heute lebende Vogelarten. Auch flugunfähige Tiere wie Pinguine und Kiwis wurden berücksichtigt.

Besonders interessierten sich die Wissenschaftler für die Bogengänge des Innenohrs. Diese flüssigkeitsgefüllten Röhren registrieren Drehbewegungen des Kopfes und helfen dabei, das Gleichgewicht zu halten. Da sie im Schädelknochen liegen, lässt sich ihre Form auch bei Fossilien mithilfe hochauflösender Computertomografie untersuchen.

Die Auswertung brachte ein überraschendes Ergebnis: Ob ein Vogel fliegen kann oder nicht, erklärt die Form seiner Bogengänge nur unzureichend. Einen stärkeren Zusammenhang fanden die Forscher mit der Architektur des Schädels.

Besonders wichtig war dabei der hintere Schädelbereich. Im Laufe der Evolution verlagerte sich die Verbindung zwischen Schädel und Wirbelsäule bei Vögeln zunehmend auf die Unterseite des Schädels. Dadurch veränderten sich auch die umliegenden Knochen – und damit die Form des Innenohrs, das in diese Strukturen eingebettet ist.

Das charakteristische Innenohr der Vögel könnte somit vor allem Teil eines umfassenderen Umbaus von Kopf und Hals gewesen sein. Seine Form muss also nicht unmittelbar durch die Anforderungen des Fliegens entstanden sein.

Die Ergebnisse zeigen, dass evolutionäre Veränderungen nicht immer auf eine einzelne Aufgabe zurückzuführen sind. Wenn sich die Architektur eines Körperbereichs verändert, können davon auch benachbarte Organe beeinflusst werden.

Serjoscha Evers warnt deshalb davor, Veränderungen an Sinnesorganen automatisch als direkte Anpassung an eine neue Lebensweise zu deuten. Das Innenohr sei nicht isoliert zu betrachten, sondern müsse im Zusammenhang mit dem gesamten Schädel untersucht werden.

Für die Entwicklungsgeschichte der Vögel bedeutet das: Der Flug war zwar ein entscheidender Schritt, erklärt aber nicht zwangsläufig alle Veränderungen, die während dieser Evolution auftraten. Manche Merkmale könnten vielmehr entstanden sein, weil sich andere Bereiche des Körpers umgebaut haben.