Evolution der vögel

Die Evolution der Vögel 1. Die Geschichte der Vögel

Vor ungefähr 200 Millionen Jahren begann die Geschichte der Vögel. Einige kleinere vierfüßige Tiere, aus der Gruppe der sich vielfältig entwickelnden Saurier, unternahmen den Versuch sich einen neuen Lebensraum, die Luft, zu erobern. Solche Versuche sind im Tierreich oft und in den verschiedensten Verwandtschaftsgruppen (Saurier, Amphibien, Reptilien, Fische) erkennbar. Meistens aber gelangen diese Versuche nicht, jedoch waren die Voraussetzungen bei den Vögeln, wie auch bei den Insekten, in Bau und Arbeitsweise des Körpers so günstig, daß es ihnen gelang sich einen neuen Lebensraum zu erobern und sich diesem in vielfältiger Weise anzupassen.

Dieser viele Jahmillionen währende Vorgang hat die Formenfülle der Vögel und Insekten hervorgebracht, die wir heute kennen.

Fossile Funde, die als Vögel klassifiziert wurden, zeigen die Verwandtschaft von deren Vorfahren mit Reptilien. Der älteste bekannte fossile Vogel ist der Urvogel Archaeopteryx lithographica, der etwa die Größe einer kleinen Taube hatte. Von ihm wurden außer einer einzelnen Feder auch sieben vollständig oder teilweise erhaltene Abdrücke gefunden, die alle aus dem Oberjura (vor 157 Millionen bis 145 Millionen Jahren) stammen. Der erste dieser Funde stammt aus Plattenkalken bei Solnhofen und er wies anatomische Merkmale auf, die einerseits typisch sind für Reptilien und andererseits typisch sind für Vögel.

In diesem Fund waren eindeutige Abdrücke von Federn, so daß sie der Gruppe der Vögel zugeordnet werden konnte.

Archaeopteryx hatte, im Gegensatz zu allen heutigen Vögeln, Zähne. Seine Schwanzknochen waren nicht wie bei den heutigen Vögeln verschmolzen, sondern bildeten einen langen eidechsenartigen Schwanz, der mit Federn besetzt war. Die Federn entwickelten sich aus den Schuppen der Reptilien, allerdings gibt es hierfür keine fossilen Funde, so daß man auf Vermutungen angewiesen ist. Einige Skelettmerkmale des Urvogels sind jedoch typisch für heutige Vögel und bei den Reptilien unbekannt.

Die erste Feder


Der erste Abdruck des Urvogels Archaeopteryx lithographica


2. Die Verbreitung der Vögel

Vögel findet man auf allen Kontinenten und Inseln der Erde, da sie sich an fast jeden Lebensraum angepasst haben. Es existieren heute ungefähr 9000 Arten, die in scheinbar unbelebten Wüsten oder der Antarktis, in Urwäldern, Sümpfen, Felsküsten, Wäldern, Feldern und in den Städten leben können.

Die meisten Vögel sind aufgrund ihrer Flugfähigkeit sehr mobil, trotzdem hat jede Art ihr eigenes Verbreitungsgebiet, das mehrere Kontinente oder auch Inseln umfassen kann. Es lassen sich keine zwei Arten finden, die über genau das gleiche Gebiet verbreitet sind.

Zu den am weitesten verbreiteten Arten gehören der Wanderfalke und die Schleiereule, die beide auf jedem Kontinent außer der Antarktis vorkommen. Die Kolibris hingegen findet man nur in Nord - und Südamerika. Die Familie mit dem kleinsten Verbreitungsgebiet, die nur eine einzige Art umfaßt, ist jedoch der Kaku, ein grauer, haubentragener Vogel, den man nur auf der Pazifikinsel Neukaledonien findet.


Verbreitungsgebiete





bis zu 50 Arten

50 - 250

250 - 500

500 - 1000

1000 - 1500

über 1500





3. Der Körper des Vogels



a) Allgemeines

Der Körperbau der Vögel wird in erster Linie durch die Flugfunktion bestimmt. Fliegende Tiere brauchen zur Erzeugung von Auftrieb und Vortrieb große Flügel und müssen zudem Stromlinienförmig gebaut sein, um den Luftwiderstand zu überwinden und Energie zu sparen. Auch das Gewicht sollte möglichst gering sein und aus diesem Grund sind viele Knochen ausgewachsener Vögel nicht mit Mark gefüllt, sondern hohl und an ein System von Luftsäcken angeschlossen, das sich durch den ganzen Körper zieht. Dadurch besitzen alle Vögel ein optimales Gewicht, bezogen auf die Art und Weise ihres Fluges. Ihr Skelett ist sehr leicht, nicht nur aufgrund der hohlen Knochen, sondern auch weil ihr Körper stark verkürzt ist und sie daher weniger Knochen als andere Wirbeltiere besitzen. Die heutigen Vögel haben den Schwanz - Erbteil der Reptilien - verloren, Schädel und Schnabel sind sehr leicht gebaut und auch die Zähne sind verlorengegangen.

Die Verdauung läuft sehr schnell ab, so daß die Vögel selten überflüssiges Gewicht in Magen oder Darm mit sich tragen. Unverdauliche Nahrungsreste werden als Gewölle ausgeschieden.

Während der Fortpflanzungszeit können sich die Geschlechtsorgane außerdem auf ein Zehntel des Körpergewichts vergrößern, zu anderen Zeiten wiegen sie nur ein Tausendstel. Die Eier werden sehr schnell nach der Befruchtung abgelegt, was vorallem bei kleinen Vögeln wichtig ist, da das Gelege schwerer sein kann als der Vogel selbst.






Der Vogelkörper muß gegen Verwindungen bei der Kontraktion der Flugmuskelatur geschützt sein, damit keine Energie verloren geht und der Vogel beim Flug nicht vom Kurs abweicht. Daher ist der Körperbau starr und zahlreiche Knochen sind miteinander verbunden. Ein Beispiel hierfür ist das Gabelbein, welches das Ergebnis der Verschmelzung der Halsknochen ist, das dazu dient, die Schulterblätter während der Kontraktion der Flugmuskeln zu stabilisieren.

Die Kiefer der heutigen Vögel sind zu zahnlosen Schnäbeln erweitert und mit einem Gewebe ausgestattet, das bei den meisten Vogelarten hart ist, bei einigen auch ledrig, wie bei den Schnepfenvögeln und Enten. Hinzu kommt, durch das Fehlen der Zähne, ein geringeres Schädelgewicht.

Eine weitere Besonderheit der Vögel sind die Federn, die wie die Körperbedeckung der anderen Wirbeltiere aus Keratin bestehen. Sie sind sehr fest und biegsam, aber äußerst leicht, bieten einen Wärmeschutz und sind wasserundurchlässig. Mit diesen Eigenschaften übertreffen sie das Haarkleid der Säuger bei weitem und kleine Vögel widerstehen daher der Kälte weit besser als kleine Säugetiere. Bei Hitze geben Vögel ihre überschüssige Wärme im Flug durch die Luftsäcke ab, denn sie besitzen keine Schweißdrüsen. In der Ruheposition führen sie die Luft durch Hecheln ab.


b) Gefieder

Die Gesamtheit der Federn eines Vogels, die man als Gefieder bezeichnet, erfüllt verschiedene Aufgaben. Das bunte Gefieder der Männchen dient zur Werbung von Geschlechtspartnern, kann aber auch zu Tarnung dienen, vorallem bei den Weibchen zur Brutzeit und bei den Jungtieren. Hierbei passen sich die Tiere ihrem Lebensraum an, zum Beispiel durch die Musterung ihres Gefieders und damit der Anpassung an ihre Umgebung. Das Gefieder der Zwergohreulen zum Beispiel ist so gemustert, daß es der Rinde von einem Baumstamm ähnelt. Schließt die Eule ihre großen Augen und streckt sich, so kann man sie mit einem abgebrochenen Ast verwechseln.

Das Gefieder schützt weiterhin natürlich vor Kälte, indem in ihm Luft zur Isolierung festgehalten wird. Dabei haben Arten, die harte Winter überstehen müssen ein dichteres Gefieder, als die Arten in den gemäßigteren Klimazonen. Einige Vogelarten sind hierbei in der Lage sich im Winter ein fast weißes Winterkleid anzulegen, so daß sie im Schnee nicht zu erkennen sind. Zu diesen Arten gehören zum Beispiel die Schneehühner, die die arktische Tundra und hohe Gebirge besiedeln.

Die Gruppe der Schwimmvögel hat einen anderen Aufbau des Gefieders. Unter den meist harten und Wasser abweisenden Deckfedern liegt eine dichte Schicht kurzer, flaumiger Federn, die wir Daunen nennen. Diese werden von uns Menschen, aufgrund ihrer sehr guten Isolationseigenschaften, als Polstermaterialien für Bettzeug und Winterkleidung genutzt.

Mindestens einmal im Jahr kommt es dann zum Ausfallen und Erneuern des Gefieders, der sogenannten Mauser. Bei vielen Greifvögeln und Eulen kann die Mauser ein Jahr oder länger dauern, meistens vollzieht sie aber in ein bis zwei Monaten. Ausgelöst wird sie wahrscheinlich von der Hirnanhangdrüse über die Schilddrüse. Auch ausgerissene oder im Schreck plötzlich ausgefallende Federn werden ersetzt. Mausernde Vögel haben meistens eine höhere Körpertemperatur, obwohl das zu ersetzende Federkleid nur fünfhunderstel ihres Körpergewichts beträgt. Das zeigt, daß die Mauser für die Vögel offenbar eine sehr große Anstrengung ist, die viel Energie kostet. Einige Fischjäger, wie zum Beispiel die Pinguine, hungern zu dieser Zeit an Land und verlieren dadurch bis zur Hälfte ihres Gewichts. Auch andere Vögel ernähren sich zur Mauserzeit schlechter, vorallem die, die alle Schwingen auf einmal abwerfen und dadurch flugunfähig werden. Viele Arten aber mausern zweimal im Jahr. Das sind vorwiegend die, die ein auffälliges Federkleid tragen. Bei ihnen erfolgt nur eine Teilmauser, meist vor der Brutzeit und vor dem Herbstzug.




c) Die Sinne


1)Die Augen

Die meisten Vögel haben relativ große Augen, besonders diejenigen, die im schwachen Licht der Morgen- oder Abenddämmerung oder sogar nachts aktiv sind und die in dunklen Wäldern leben. Wie der Mensch auch, sind Vögel in der Lage Farben zu unterscheiden. Dies überrascht nicht, denn die Färbung des Gefieders spielt in ihrem Leben eine wichtige Rolle. Die Augen sitzen seitlich am Kopf, so daß die Tiere ein größeres Sehfeld haben, als wir Menschen. Ihr Tiefensehen ist daher nicht besonders gut ausgeprägt, dafür können sie jedoch einen größeren Ausschnitt ihrer Umgebung überblicken, ohne den Kopf drehen zu müssen. Bei den Eulen jedoch befinden sich die Augen, wie beim Menschen, an der Vorderseite des Kopfes, können aber in den Augenhöhlen nicht bewegt werden. Eulen müssen sich deshalb einem Objekt zuwenden, um es erkennen zu können. Sie sind in der Lage ihren Kopf um 180° zu drehen. Ein wenig Licht brauchen aber auch sie, um Sehen zu können. Eulen, die in völliger Dunkelheit jagen, zum Beispiel in Höhlen, verlassen sich dagegen auf ihr Gehör.


2) Das Gehör

Außer dem sehr guten Sehvermögen, besitzen Vögel auch einen ausgezeichneten Gehörsinn. Ihr Ohr kann Tonhöhen von vierzig bis Dreißigtausend Hertz aufnehmen. In dieser Hinsicht sind sie mit dem Menschen vergleichbar, der Tonhöhen von sechzehn bis Zwanzigtausend Hertz erfassen kann. Abgesehen von den Eulen aber, die auch den Schall am besten orten können, sind sie uns Menschen in der Hörschärfe unterlegen. Das Gehörorgan liegt bei den Vögeln in einer leicht gebogenen Knochenröhre, die zwar \"Schnecke\" ( Cochlea ) genannt wird, aber keine Schneckenform hat. Mit dem einzigen Gehörknöchelchen, werden die Schwingungen des Trommelfells in diese \"Schnecke\" übertragen. \"Federohren\", die wir bei manchen Vögeln finden, gehören nicht zum äußeren Ohr, sondern zum Gefieder.


3) Der Geruchssinn

Von nur wenigen Vögeln weiß man, daß sie einen gut entwickelten Geruchssinn haben. Unter den Neuweltgeiern gehören nur der Truthahngeier und der Königsgeier dazu. Sie spüren die toten Tiere, von denen sie sich ernähren, mit den Augen und nach deren Geruch auf. Die ebenfalls zu dieser Familie gehörenden Kondore und die nicht näher mit ihnen verwandten Altweltgeier, die ähnliche ökologische Nischen bewohnen, haben nur wenig entwickelte Geruchsorgane. Für Sturmschwalben, Albatrosse und Sturmtaucher ist der Geruchssinn dagegen ebenfalls von Bedeutung. Kiwis, die kleinsten Laufvögel der Welt und fast blind, erkennen ihre Nahrung ebenfalls am Geruch. Sie sind die einzigen Vögel, deren Nasenlöcher an der Spitze des Schnabels sitzen.


4) Der Geschmackssinn

Der Geschmackssinn bei Vögeln ist nicht gut entwickelt. So kann das Haushuhn nur salzige und saure Stoffe voneinander unterscheiden und vielleicht auch eine Mischung von Süß und Bitter, ansonsten weiß man über den Geschmackssinn freilebender Vögel nur wenig. Vögel haben anders als Säugetiere nur wenige Geschmacksknospen auf ihrer Zunge.


5) Der Gleichgewichtssinn

Vögel haben einen ausgezeichneten Gleichgewichtssinn und können daher auch geringe Schwingungen des Untergrunds wahrnehmen. Dies ist äußerst wichtig, um auf schwankenden Zweigen das Gleichgewicht zu halten und beim Fliegen Wind und Luftströmungen auszugleichen.


4) Die Atmung

Vögel besitzen ein vierkammeriges Herz, was besonders wichtig für die stets hohe Innentemperatur ist, welche die Warmblütigkeit gewährleistet. Das Herz stellt eine Pumpe dar, beziehungsweise zwei Pumpen in einer, deren Bewegungen, die Herzschläge, das Blut stoßweise durch die Arterien in den Körper drücken und es zugleich durch die Venen in einem Geschlossenen Kreissystem zurück befördern. Das Blut trägt die Nährstoffe von den Eingeweiden und den Sauerstoff von den Lungen zu allen Geweben im ganzen Körper, wo sie für den Stoffwechsel benötigt werden. Weiterhin befördert es die Abfallprodukte zu den Nieren, Kohlenstoffdioxid zu den Lungen und schließlich Hormone jeder Art im ganzen Körper umher.

Die Lungen versorgen in wichtigster Aufgabe das Blut mit Sauerstoff und befreien es vom Kohlenstofdioxid. Die Warmblütigkeit des Vogels erfordert einen schnellen Gasaustausch, wie auch bei den Säugetieren. Im Gegensatz dazu steht die niedere Stoffwechselrate der Reptilien. Im Vergleich zu den Säugern aber, sind die Lungen der Vögel relativ klein und können nicht so stark zum Einatmen erweitert werden. Die Luft gelangt durch die Nasenlöcher in die Atmungsorgane, von dort über die Luftröhre in die Bronchien und schließlich in die Lungen, deren Flügel im Brustkorb zwischen die Wirbelsäule und die rückwärtigen Abschnitte der Rippen eingefügt sind. Um die Wirksamkeit der Lungen zu vergrößern, haben die Vögel mit Hilfe von Luftsäcken einen wirkungsvollen Weg für diese Aufgabe gefunden. Die Zahl und Anordnung der Luftsäcke variiert je nach Vogelsippe, meistens sind es jedoch neun Luftsäcke.


Die für die Atmung wichtigsten liegen im Bauch und umgeben die Eingeweide, die übrigen befinden sich vorallem in der Brust- und Halsregion. Bei den Vögeln passiert die Luft während der Atmung, anders als bei den Säugetieren, zweimal die Lunge. Sie wird nämlich durch die Bewegung des hinteren Brustbeinabschnitts durch die Lunge bis in die Bauchluftsäcke gesaugt und dann wieder durch die Lungen ausgestoßen. Dabei wirken die Luftsäcke als Blasebälge, die durch die Körpermuskulatur passiv betätigt werden. Durch Hebung und Senkung des hinteren Brustbeinabschnitts wird ihre Kapazität vergrößert oder verkleinert.

Die Atemfrequenz der Vögel und ihr Puls variieren je nach der Größe. Beide, Atmung und Herzschlag, sind für die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff gleich wichtig. Beim Kleinvogel erfolgen sie schneller, beim Großvogel langsamer. In der Ruhe macht eine Haustaube 29 Atemzüge pro Minute, beim schnellen 180 und beim Abflug 450. Kleine Vögel, wie der Kolibri, machen schon in der Ruhe 250 Atemzüge pro Minute und wenn sie je Sekunde fünfzig Flügelschläge machen, atmen sie 3000 mal pro Minute.

5) Paarung und Brutzeit

Es gibt nur relativ wenige Vogelarten, die ihr ganzes Leben mit demselben Partner verbringen. Vögel, die mehrere Jahre zusammen sind, müssen ihre Beziehung aber zu jeder Brutzeit wieder erneuern und bekräftigen. Dies geschieht durch optische und akustische Balzrituale. Zu den Balzrizualen gehört auch das Duettsingen, das man zum Beispiel vom Zaunkönig und den Spechten kennt. Es gibt aber auch Arten ohne Paarbindung, bei denen die Männchen versuchen, sich mit möglichst vielen Weibchen zu paaren. Dieses Arenaverhalten findet man unter anderem bei den Paradiesvögeln und den Pfauen.

Die Eier der Vögel werden an den unterschiedlichsten Stellen abgelegt, vom bloßen Boden bis hin zu kompliziert gebauten Nestern. Die uns bekannte, aufwendigste Konstruktion, hat der Webervogel aus Afrika und Asien.

Die Nester werden aus einer Vielzahl von leicht zugänglichen Materialien gebaut, wie Gras, Zweige, Rinde, Federn, Schlamm, Spinnweben, Seetang, Kies oder sogar mit dem eigenen Speichel des Vogels. Die Anzahl der Eier pro Gelege kann von einem bis zu einem Dutzend oder mehr reichen. Bei den meisten Arten brüten die Elternvögel die Eier abwechselnd aus, ansonsten übernimmt das Weibchen allein diese Aufgabe. Es gibt aber auch Ausnahmen, bei denen die Rollen vertauscht sind und das Männchen das Brüten und die Brutpflege übernimmt.


6) Lautäußerungen

Vögel bringen die verschiedensten Laute hervor, von harten Geräuschen bis zum wohlklingenden, abwechslungsreichen Gesang. Jeder Laut hat seine eigene Bedeutung, bekundet dem Artgenossen Standort, Stimmung, Absicht oder Besitz. Er dient damit der Stimmfühlung, als Drohung, zum Betteln, als Ausdruck der
Angst, als Verkündigung eines Reviers oder zur Balz. Die meisten Töne werden im Kehlkopf erzeugt, welches aber keineswegs dasselbe Organ ist, das bei den Säugetieren die Lautbildung erzeugt. Die Vögel haben an der Stelle, wo sich die Luftröhre in die Bronchien gabelt, eine nur ihnen eigene Bildung, den \"unteren Kehlkopf\" entwickelt. Diese \"Syrinx\" baut sich aus Teilen der Luftröhre, der Bronchien oder beider auf. Im Luftstrom schwingende Häutchen und paarige Muskeln, die sie in wechselnder Spannung halten, stellen die eigentlichen Lautbildner dar. Den fast stummen Neuweltgeiern und den Störchen fehlt die Syrinx ganz, während sie bei den Singvögeln ihre höchste Ausprägung findet. Der Gesang ist oft nicht angeboren, sondern muß erst erlernt werden. Manche Arten, wie der Papagei, können auch fremde Laute aufnehmen und nachahmen.


7) Anpassungen



Obwohl alle Vögel einen gemeinsamen Grundbauplan aufweisen, unterscheiden sie sich in Größe und Proportionen stark voneinander, weil sie an unterschiedliche Lebensweisen angepasst sind und sich in Nahrungssuche oder Beutefang unterscheiden und sie haben verschiedene Techniken entwickelt ihren Feinden zu entkommen oder ihre Eier und Nachkommen zu schützen.

Die größten lebenden Vögel sind die Laufvögel, die ihre Flugfähigkeit verloren haben und stattdessen kräftige Laufbeine entwickelt haben. Mit fast 2,5 Meter Höhe und einem Gewicht von bis zu 167kg ist der Strauß der größte lebende Vogel. Der kleinste Vogel hingegen ist der kubanische Zwergkolibri, der von der Schwanzspitze bis zum Schnabel nur 6.3cm mißt. An das Beute jagen unter Wasser ist der Pinguin sehr gut angepasst. Sein Flügel ist so abgewandelt, daß er zu einer steifen, ruderblattartigen Flosse wie bei einem Tümmler geworden ist. Bei den meisten Wasservögeln sind außerdem die Zehen durch Schwimmhäute verbunden, die wie Paddel eingesetzt werden.








Wasservogel, Specht, Greifvogel

Alle fleischfressenden Vögel, wie Eulen oder Greifvögel haben kräftige, scharfe, gebogene Schnäbel, um Fleischstücke aus ihrer Beute zu reißen und Greiffüße mit gebogenen scharfen Krallen, zum Ergreifen und Festhalten der Beute.

Eine ungewöhnliche Anordnung der Zehen hat der Specht. Seine Zehenanordnung ist jeweils zwei nach vorn und zwei nach hinten, damit er sich bei der Nahrungssuche auf Bäumen festkrallen kann.

Bei den Schnäbeln gibt es außer dem Reißschnabel bei den Greif- und Raubvögeln, noch die Kirschkernbeißer, zum Beispiel den Dompfaff, die einen kegelförmigen Schnabel haben und sich damit vorwiegend von Samen ernähren und die Säbelschnäbler. Ihre Schnabelform ist für die Jagd nach kleinen beweglichen Beutetieren im Wasser.


8) Vogelzug

Sowohl in den arktischen als auch in den gemäßigten Klimazonen gibt es Vögelarten, die Jahresvögel ( Standvögel ) sind, also das ganze Jahr über in ihrem Brutgebiet bleiben. Dabei beschränkt sich die Brutzeit selbst meist nur auf das Sommerhalbjahr. Auch viele Tropenvögel verbringen das ganze Jahr in demselben Gebiet. Da in den Tropen die Jahreszeiten nicht stark ausgeprägt sind, können die Vögel dort das ganze Jahr über brüten.

Die meisten Vögel aus den arktischen und gemäßigten Klimazonen ziehen jedoch fort. Zu bestimmten Jahreszeiten verlassen sie regelmäßig ihr Brutgebiet und kehren später wieder dorthin zurück. Einerseits handelt es sich hierbei nur um winterliche Wanderungen aus den rauhen Klimaregionen hoher Berge in geschützte Täler ( Strichvögel ), aber meistens sind es Wanderungen über weite Entfernungen ( Zugvögel ). Die arktische Seeschwalbe zum Beispiel ziehen von den nördlichen Breiten Eurasiens und Nordamerikas bis hinunter in die subantarktischen Gewässer.

Wie die Vögel auf den weiten Entfernungen ihren Weg finden, ist bis heute noch ein Rätsel. Man geht davon aus, daß es verschiedene Navigationssysteme gibt. Die einen richten sich offenbar nach der Stellung der Sterne, andere nach dem Sonnenstand, der ultravioletten Strahlung oder dem Magnetfeld der Erde.