Federn entstanden im Verlauf der Evolution womöglich früher als bislang angenommen. Dies berichtet ein internationales Forscherteam nach einer detaillierten Untersuchung von zwei gut erhaltenen Flugsauriern aus China im Fachmagazin "Nature Ecology & Evolution" .

Sie stellten fest, dass der Körper der Flugsaurier mit Anhängen bedeckt ist, die Federn in Form und Aufbau stark ähneln. Vermutlich dienten sie unter anderem der Wärmeregulierung und der Wahrnehmung und verbesserten die Aerodynamik der Flugsaurier.

Flugsaurier (Pterosaurier) waren die ersten Wirbeltiere, die dank ihrer Flughäute aktiv fliegen konnten. Sie sind allerdings keine Vorfahren der modernen Vögel, die sich nach Ansicht der meisten Experten aus theropoden Dinosauriern entwickelten.

Kein Unterschied zu Vogelfedern

Auf einigen Fossilien von Flugsauriern haben Forscher bereits vor längerer Zeit fadenförmige, haar- oder federähnliche Strukturen gefunden, sogenannte Pycnofasern. Wie sie entstanden und vor allem, wie sie zu interpretieren sind, ist derzeit allerdings strittig. Viele Experten halten die Strukturen bislang eher für Fell als für Federn.

Nun haben Forscher um Zixiao Yang von der Nanjing University (Nanjing/China) zwei Flugsaurier untersucht, die vor 165 bis vor 160 Millionen Jahren im heutigen China gelebt haben. Auf dem Körper der Tiere fanden die Wissenschaftler bei hochauflösenden mikroskopischen Untersuchungen vier verschiedene Arten von Pycnofasern.

Eine Variante bestand aus geraden, unverzweigten Strukturen, die Haaren ähneln. Andere waren am Ende oder - wie Daunenfedern - über die gesamte Länge hinweg verzweigt. Solche Federvarianten seien auch von den zeitgleich lebenden Dinosauriern bekannt. Die Pycnofasern der Flugsaurier seien der Logik nach ebenfalls Federn, schreiben die Forscher.

Roter Farbstoff im Gefieder

Auch Computeranalysen bestätigten die Feder-Theorie. "Trotz sorgfältiger Suche konnten wir keinen anatomischen Beweis dafür finden, dass die vier Pycnofasern sich in irgendeiner Weise von den Federn der Vögel oder Dinosaurier unterscheiden", fasst Studienleiter Mike Benton von der University of Bristol in Großbritannien zusammen.

Auch der chemische Aufbau der Filamente weise Feder-typische Merkmale auf. Die Forscher entdeckten Zellstrukturen, so genannte Melanosomen, die Farbpigmente enthalten. Dies könne den flauschigen Federn eine rötliche Farbe verliehen haben, heißt es in der Studie.

Zusammengenommen lege die Arbeit nahe, dass Federn bereits früher, bei den gemeinsamen Vorfahren von Dinosauriern und Flugsauriern entstanden sind. Alternativ könnten sie sich in beiden Linien unabhängig voneinander entwickelt haben, schreiben die Wissenschaftler.

Federn als Kälteschutz

Die Federvarianten waren in verschiedenen Körperregionen der Flugsaurier unterschiedlich stark vertreten und haben vermutlich jeweils andere Funktionen gehabt.

An Körper und Flügeln vorkommende Varianten könnten die Zugkräfte abgemildert und so die Stromlinienförmigkeit der Tiere beim Fliegen verbessert haben, ähnlich wie bei heutigen Fledermäusen. Diejenigen Federvarianten, die in hoher Zahl vor allem um Nacken, Schultern, an den Hinterbeinen und am Schwanz zu finden waren, unterstützen womöglich wie ein Unterfell die Regulation der Körpertemperatur.

Liliana D'Alba von der University of Ghent in Belgien will den Ausführungen der Wissenschaftler allerdings noch nicht ganz glauben. Es bleibe die Frage, ob die untersuchten Filamente tatsächlich verzweigt seien, schreibt sie. Obwohl die Fossilien überdurchschnittlich gut erhalten seien, bleibe die Interpretation der Filamente immer ein Stück weit subjektiv. Die Verzweigung sei das wesentlichste Merkmal von Federn.