Warum haben Vögel so dünne Beine?

Von Asher Elbein

Ein fliegender Vogel ist Poesie; Ein Vogel auf dem Boden stellt ein Rätsel dar. Beobachten Sie einen Spatz oder einen anderen Singvogel, der auf dem Waldboden herumhüpft und kratzt, und man fragt sich leicht: Wie tragen sie ihr Gewicht auf solch dünnen kleinen Beinen?

Der erste Grund, warum Vogelbeine seltsam dünn aussehen, ist, dass der Rest ihres Körpers größtenteils von Federn bedeckt ist, was seine scheinbare Größe dramatisch vergrößern kann, sagt Julia Clarke, eine Paläontologin, die die Vogelentwicklung an der University of Texas in Austin untersucht. Die relativ fleischigen Oberschenkel der Vögel stecken unter ihren Federn, und die meisten Vögel haben schuppige Unterschenkel, sagt Clarke, wodurch diese Gliedmaßen seltsam klein und nackt aussehen. Vögel, deren Federn bis zu den Zehen reichen – wie Eulen und einige Haushühner – scheinen dickere Schienbeine zu haben als ihre barbeinigen Artgenossen.

Aber es ist nicht nur eine optische Täuschung: Vogelbeine weisen einige echte Unterschiede zu Beinen anderer lebender Tiere auf. Vögel stammen von Theropodendinosauriern ab, einer Gruppe zweibeiniger Tiere unterschiedlicher Größe. Einige waren so klein wie moderne Spatzen, während andere riesig waren, wie zum Beispiel Tyrannosaurus rex. Während die meisten Säugetiere, die zweibeinig gehen können – wie Bären, Schimpansen und Menschen – auf den Fersen stehen, gingen Dinosaurier auf den Zehen und dem vorderen Fußballen, wobei die restlichen Fußknochen verlängert waren und vom Boden abgehoben wurden. Lebende Vögel haben einige dieser Merkmale beibehalten. Als sie jedoch zunehmend in die Luft flogen, entwickelten die Vögel einige unterschiedliche Merkmale. Vogelverwandte wie z Velociraptor hatten relativ kurze Oberschenkel über ihren langen Schienbeinen und Zehen, aber sie hielten diese Oberschenkel mehr oder weniger vertikal, wie unsere. Wenn man jedoch den Stammbaum der Vögel entlang in Richtung moderner Familien wandert, ändern diese Schenkel nach und nach ihre Ausrichtung. „Bei Vögeln wird dieser Oberschenkelknochen größtenteils horizontal gehalten und ist fest mit Muskelgruppen verbunden, die am Rumpf des Körpers befestigt sind“, sagt Clarke.

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Warum kam es zu dieser Verschiebung? Als Zweibeiner das Gleichgewicht zu halten, ist eine knifflige Angelegenheit, wie jeder bestätigen kann, der einem kleinen Kleinkind beim Gehen zusieht. Ohne einen starken Schwerpunkt, der von robusten Beinen gestützt wird, besteht die Gefahr, dass jedes zweibeinige Tier umfällt. Zweibeinige Dinosaurier hielten sich auf den Beinen, indem sie ihr Gewicht auf lange Hälse und knöcherne Schwänze verteilten. Aber als die Vorfahren der Vögel zunehmend Flügel schlugen, verlagerte die Entwicklung kräftiger, schlagender Brustmuskeln bei Vögeln laut Clarke ihren Schwerpunkt in Richtung der Vorderseite des Körpers. Um das Gleichgewicht zu halten, schrumpften die Torsos der Vögel. Ihre Oberschenkel verschiebten sich horizontal und wurden an den Körper gebunden, sodass sie praktisch Teil der Hüfte wurden. Das Knie wiederum wurde zum höchsten beweglichen Teil des Beins.

Vögel entwickelten auch andere anatomische Tricks. Im Laufe der Zeit verwandelten sich die drei Mittelfußknochen der Dinosaurierfüße bei Vögeln in einen einzigen, miteinander verbundenen Knochen, der sowohl leicht als auch stark war. Auch Vögel entwickelten Muskelveränderungen, sagt Clarke, und die meisten ihrer Beinmuskeln konsolidierten sich im Oberschenkel, der mit dem Rumpf verbunden ist. Die Unterschenkel und Füße hingegen werden durch Bündel hauchdünner Sehnen betätigt, die von den Knien bis zu den Zehen verlaufen.

Dasselbe Sehnensystem fixiert die Zehen von Vögeln beim Sitzen in ihrer Position, sodass sie schlafen können, ohne zu fallen. „Kein anderes Tier verfügt über dieses Sehnensystem, das es ihnen ermöglicht, die starke Muskelaktion nahe am Körper zu lokalisieren“, sagt Clarke, wo es unter den Federn verborgen ist.

Natürlich haben nicht alle Vögel hauchdünne Beine. Vögel, die viel Zeit am Boden verbringen – oder ihren Lebensunterhalt damit verdienen, Beute zu schnappen – haben immer noch charakteristisch schlanke Sehnenbeine, aber diese sind oft kräftiger als die ihrer Singvogelverwandten. Flugunfähige Vögel wie Strauße und Kasuare verfügen beispielsweise über deutlich größere Wadenmuskeln, um ihr größeres Gewicht tragen zu können.

Leichte Singvögel sind weniger auf das Gehen angewiesen. „Die meisten von ihnen bewegen sich in erster Linie fort, zumindest wenn sie etwas verfolgen, vor etwas fliehen oder eine große Strecke zurücklegen müssen, das Fliegen“, sagt Stephen Brusatte, Paläontologe an der Universität Edinburgh. „Die Beine müssten also nicht so muskulös sein.“

Mit anderen Worten: Beim Betrachten von Vogelbeinen ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass ihr Aussehen auf die Evolutionsgeschichte der Vögel zurückzuführen ist, die stark von der Umarmung früherer Abstammungslinien mit der Luft geprägt ist. Bei den meisten Vögeln – insbesondere denen, die fliegen – ist das muskulöse Glied der Flügel, während die Beine im Vergleich eher mickrig aussehen.

„Man kann mit Fug und Recht sagen, dass es sich um die Extreme lebender Vögel handelt [weren’t] „Erreicht bis nach dem Ursprungsort des Fluges“, sagt Clarke.

Was auch immer ihre Herkunft sein mag, diese dünnen Beine sind heute ein zentraler Bestandteil der Attraktivität moderner Vögel und haben dazu beigetragen, Internet-Spitznamen und Taxonomien zu inspirieren. Die scheinbare Dünnheit der Vogelbeine betont die Rundheit ihres Körpers und erzeugt die fröhlich aussehenden Hüpfer oder pfeilschnellen Läufe, die uns so erfreuen. Ihre Beine mögen seltsam aussehen, aber wir wollten es nicht anders haben.