Der Vogel im Tierreich

Die Tiere dieser Gruppe bestehen aus vielen Zellen mit Arbeitsteilung: Eine Zelle fängt Nahrung, eine andere verankert den Körper, eine dritte liefert die Geschlechtszellen. Zwischen den Zellen liegt ein Eiweißkitt – Kollagen –, und um sie herum liegt eine gemeinsame Außenhaut, sodass sich das Ganze als ein Körper verhält. Ein Körper kann daher weit größer sein als eine Zelle und innen eine ganz andere Gestalt haben als außen.

Der Körper hat eine Längsachse mit einem Vorderende, das vorangeht, und einem Hinterende, das folgt. Sinnesorgane und Nervenzellen sind an diesem Vorderende zu etwas gehäuft, das man einen Kopf nennen kann, und der Darm verläuft durchgehend vom Mund bis zum After, sodass Fressen und Verdauen gleichzeitig stattfinden. Zwischen der äußeren Schicht und dem Darm liegt ein drittes Keimblatt, das Mesoderm, und daraus werden Muskeln, Skelett und Blutgefäße gebildet.

Längs durch den Körper verläuft die Chorda: ein fester, aber biegsamer Stab aus flüssigkeitsgefüllten Zellen in einer steifen Hülle. Muskeln, die zu beiden Seiten dieses Stabes ziehen, falten den Körper nicht einfach zusammen, sondern versetzen ihn wie eine Peitsche in seitliche Wellenbewegungen, weil der Stab jedes Mal zurückfedert. Das Schwimmen ist dadurch gerichtet und schnell statt eines bloßen Schlängelns, und direkt über dem Stab verläuft der Nervenstrang, der den Rhythmus vorgibt.

Um die Chorda liegen einzelne Elemente aus Knorpel oder Knochen, die zu einer Wirbelsäule verbunden sind: stärker als der Stab allein und mit beweglichen Gelenken zwischen den Abschnitten. Vorn schließt sich ein Schädel um das Gehirn, und der Embryo besitzt ein eigenes Gewebe, die Neuralleiste, aus der Kiefer, Zähne und Gesichtsknochen hervorgehen. Der Körper hat damit ein inneres Gerüst, das mitwächst, statt eines Panzers, der immer wieder ersetzt werden muss.

Die vordersten Kiemenbögen – Knorpelspangen im Kiemenkorb des Schlundes – stehen hier nicht aufrecht, sondern sind nach vorn gekippt und bilden gelenkige Kiefer. Ober- und Unterkiefer schließen gegeneinander und tragen Zähne aus demselben Gewebe wie die Hautschuppen. Ein Tier, das beißen kann, muss nicht abwarten, was vorbeitreibt: Es packt Beute, hält sie fest und zerteilt sie, und die Jagd wird damit zur Lebensweise.

In der fleischigen Brustflosse liegen die Knochen in einer festen Abfolge: ein Knochen an der Schulter, dahinter zwei nebeneinander und erst dann der Fächer der Flossenstrahlen. Dieser einzelne Knochen ist der Oberarmknochen, die beiden dahinter sind Speiche und Elle – ein Vogelflügel, ein menschlicher Arm. Der Kopf des Oberarmknochens ist zudem gewölbt und dreht sich in einer Pfanne des Schultergürtels, sodass die Flosse stützen und schieben kann, statt nur zu rudern.

Am Ende der Gliedmaße steht kein Fächer aus Flossenstrahlen, sondern eine Reihe einzelner Fingerknochen mit Gelenken dazwischen, mit denen sich das Tier vom Boden abstoßen kann. Der Schultergürtel berührt den Schädel nicht, sodass es einen Hals gibt und der Kopf sich drehen kann, ohne dass sich der ganze Körper mitdreht. Die Rippen sind kräftig und halten den Brustkorb offen, denn außerhalb des Wassers drückt ein Körper mit seinem eigenen Gewicht auf die Lunge.

Drei Häute umgeben den Embryo: das Amnion mit der Flüssigkeit, in der er schwimmt, die Allantois, die Abfallstoffe speichert und der Atmung dient, und das Chorion, das das Ganze umschließt. Darum liegt eine ledrige oder kalkige Schale, die Wasser zurückhält, aber Sauerstoff durchlässt. Die Fortpflanzung ist dadurch nicht an Teich oder Tümpel gebunden, und auch das trockene Binnenland – Dünen, Steppe, Hochgebirge – wird erreichbar.

Hinter der Augenhöhle liegt auf jeder Seite ein Paar Fenster im Schädeldach, mit Knochenspangen dazwischen. Die Kiefermuskeln können sich beim Zusammenziehen durch diese Öffnungen nach außen wölben, sodass dickere Muskeln Platz finden, als das Volumen des Schädels allein zulässt. Die Spangen zwischen den Fenstern nehmen den Zug auf: ein leichter Schädel, der kräftig zubeißt und weit aufgerissen werden kann.

Vor der Augenhöhle liegt ein weiteres Fenster und ebenso eines im Unterkiefer: Öffnungen, die den Knochen leicht halten, ohne ihn zu schwächen, und die Raum für Muskeln und Lufträume lassen. Die Zähne stehen tief in eigenen Fächern des Kieferknochens, statt mit dessen Rand verwachsen zu sein, und halten so dem Kampf mit sich wehrender Beute stand. Am Oberschenkelknochen sitzt ein Kamm, an dem der große Schwanzmuskel ansetzt, und dieser Muskel zieht das Bein bei jedem Schritt kräftig nach hinten.

In der Hüfte ist die Pfanne, die den Kopf des Oberschenkelknochens trägt, ein offenes Loch, und der Kopf des Oberschenkelknochens selbst ist rechtwinklig nach innen gedreht, um von der Seite in sie einzugreifen. Das Bein spreizt daher nicht seitlich ab wie bei einer Eidechse, sondern steht senkrecht unter dem Rumpf, sodass das Gewicht über die Knochen nach unten geleitet wird, statt von Muskeln gehalten zu werden. Das Gehen kostet weniger Kraft, der Schritt ist länger, und ein Körper kann weit schwerer sein, ohne einzuknicken.

In den Wirbeln und weiter auch in den Rippen, dem Brustbein und dem Oberarmknochen liegen Öffnungen, durch die Ausstülpungen der Lunge nach innen reichen; Mark ist dort nicht mehr vorhanden. Was bleibt, ist eine dünnwandige Knochenröhre mit Lufträumen darin: ebenso stark wie massiver Knochen, aber so viel leichter, dass ein großes Tier auf zwei Beinen stehen bleiben kann. Diese Ausstülpungen sind die Luftsäcke, und sie machen die Lunge nicht zu einem Blasebalg, der ein- und ausatmet, sondern zu einer Röhre, durch die die Luft in einer Richtung strömt – die Durchströmungsatmung, mit der eine Gans den Himalaya überfliegt.

Aus der Haut wachsen hohle, biegsame Fäden aus Keratin, an der Basis verzweigt und so dicht gepackt, dass sie ein Dunenkleid bilden. Sie tragen nichts und steuern nichts: Sie halten die Körperwärme zurück und geben Farbe, und bei Sinosauropteryx sind sogar die Pigmentkörnchen eines kastanienbraun geringelten Schwanzes nachgewiesen worden. Einfache Hautfäden kommen möglicherweise auch in weiter gefassten Gruppen vor, bis hin zu den Flugsauriern, doch die Tiere dieser Gruppe tragen Federn.

In der Handwurzel sind zwei Handwurzelknochen zu einem einzigen halbmondförmigen Element verwachsen, mit einer glatten, gewölbten Rollfläche an der Oberseite. Die Hand lässt sich deshalb kaum auf und ab beugen, kann aber mit hoher Geschwindigkeit seitwärts zum Körper hin schnellen – genau die Bewegung, mit der ein Tier mit ausgebreiteten Armen eine zappelnde Beute zwischen den Händen fängt. Beim Vogel ist derselbe halbmondförmige Knochen das Handgelenk, das den Flügel an die Flanke faltet, und es ist dieselbe seitliche Bewegung, die bei jedem Schlag den Handflügel nach vorn wirft.

Die Dunenfäden sitzen hier an einem einzigen festen Schaft, und die Seitenäste greifen mit Tausenden winziger Häkchen ineinander zu einer geschlossenen, federnden Fläche. Eine solche Konturfeder ist steif genug, um Luft zurückzuhalten, und leicht genug, um Dutzende davon nebeneinander zu tragen; sie stehen in einer Reihe entlang des Hinterrands des Arms und fächerförmig zu beiden Seiten des Schwanzes. Die Tiere dieser Gruppe fliegen nicht damit – die Federn dienen dem Imponieren, dem Bedecken eines Geleges, vielleicht dem Halt beim Hinauflaufen an einem Hang –, aber die Tragfläche ist vorhanden.

Die Vordergliedmaße ist länger als die Hintergliedmaße, was in keiner der umfassenderen Gruppen oben der Fall ist, und an Hand und Unterarm sind die Federn asymmetrisch: eine schmale Fahne entlang der Vorderkante, eine breite dahinter. Genau dieser Querschnitt beschleunigt die Luft über der Oberseite und erzeugt so einen Sog, und Dutzende solcher Schwungfedern nebeneinander bilden zusammen eine geschlossene Tragfläche. Damit kann das Tier gleiten und segeln, und da die Arme auch kräftig abwärts schlagen können, treibt es sich selbst voran: Derselbe Greifarm dient hier als Flügel.

Der knöcherne Schwanz ist kurz: eine Handvoll Wirbel, zu einem einzigen Pygostyl verwachsen, auf dem sich die Schwanzfedern wie ein Fächer drehen, spreizen und schließen lassen, statt steif hinterherzuschleifen. In den Kiefern sitzen keine Zähne; der Knochen darum trägt einen Überzug aus Horn: Ein Schnabel wiegt einen Bruchteil eines Gebisses, und vorn im Körper zählt jedes Gramm doppelt. Das Brustbein hat einen hohen Kamm, den Kiel, an dem die beiden Flugmuskeln ansetzen, die zusammen ein Fünftel des Körpergewichts eines Vogels ausmachen – Pygostyl und Kiel kommen auch schon bei umfassenderen Gruppen entlang der Stammlinie vor, sodass allein das Fehlen von Zähnen die Tiere dieser Gruppe abgrenzt.

Im Gaumen sind die Knochen breit und größtenteils miteinander verwachsen, mit einem schweren Pflugscharbein, das alles in der Mitte an seinem Platz hält: Der Oberschnabel kann sich gegenüber dem Schädel kaum bewegen. Bei den Laufvögeln kommt etwas Einschneidenderes hinzu: Das Brustbein trägt keinen Kiel und ist ein flaches Floß – ratis, lat. ‚Floß‘, ist genau der Ursprung der Bezeichnung Ratiten. Ohne Kiel gibt es nichts, woran die Flugmuskeln ansetzen könnten, und diese fehlen dementsprechend; das Skelett muss nicht leicht sein, sodass die Knochen stattdessen dickwandiger und schwerer sind, stabil genug, um einen Strauß bei fünfzig Kilometern pro Stunde zu tragen.

Das Pflugscharbein ist nicht mehr als ein dünner Dorn, und die Gaumenknochen liegen lose, verbunden durch eine Reihe schlanker Stäbe und kleiner Gelenke. Öffnet sich der Unterkiefer, schiebt das Quadratum diese Stäbe nach vorn, der Gaumen gleitet mit, und der Oberschnabel kippt um ein dünnes Gelenk an der Stirn nach oben: Der Schnabel öffnet sich an beiden Seiten zugleich. Kleine Unterschiede in Länge und Winkel derselben Stäbe ergeben eine Pinzette, einen Meißel, ein Sieb oder einen Nussknacker, und darauf beruht ein großer Teil der Formenvielfalt der Vögel.

Der Flamingo dreht beim Fressen den Kopf um, sodass der Oberschnabel unten zu liegen kommt und der Knick im Schnabel waagerecht durch das Wasser schneidet. Entlang der Ränder beider Kiefer stehen Reihen dünner Hornplättchen, die Lamellen, die wie die Zähne zweier Kämme ineinandergreifen und ein Sieb mit Maschen von wenigen Zehntelmillimetern bilden. Die Zunge – dick, fleischig und mit Stacheln besetzt – gleitet mehrmals pro Sekunde wie ein Kolben in der Rinne des Unterkiefers vor und zurück und pumpt so Wasser durch dieses Sieb hinein und wieder hinaus, während Salinenkrebschen und Kieselalgen zurückbleiben.

Im Kropf, dem Speichersack am unteren Ende der Speiseröhre, beginnt bei Tauben in den letzten Tagen vor dem Schlupf die Innenwand zu wuchern und Fett einzulagern. Die abgestoßenen Zellen bilden einen dicken, gelblich-weißen Brei, den die Jungen aus dem Schlund des Elternvogels holen: Kropfmilch, mit fast einem Drittel Eiweiß und fast einem Drittel Fett, weit gehaltvoller als Säugetiermilch und ohne eine Spur von Zucker. Beide Eltern bilden sie, gesteuert durch dasselbe Hormon, Prolaktin, das bei einem Säugetier die Milchdrüse aktiviert, und eine junge Taube frisst in der ersten Woche nichts anderes.

Beim Kolibri sind Oberarm und Unterarm nicht mehr als Stummel, während die Handknochen und vor allem die Schwungfedern sehr lang sind: Fast der ganze Flügel ist Hand, und diese Hand bleibt im Flug als ein einziges steifes Blatt gestreckt. Das Schultergelenk dreht dabei so weit, dass der Flügel beim Aufschlag umklappen kann, sodass er auch auf dem Rückweg Luft nach unten drückt, statt nur zurückzufedern. Dadurch beschreibt die Flügelspitze eine liegende Acht, und jeder halbe Schlag erzeugt Auftrieb – der Vogel steht still in der Luft, gleitet seitwärts weg und ist die einzige Vogelgruppe, die tatsächlich rückwärts fliegt.

Beim Pinguin sind die Knochen von Arm und Hand zu Latten abgeflacht, und Ellbogen und Handgelenk lassen sich kaum noch beugen: Der Flügel ist ein einziges steifes, massives Paddel, das nur noch im Schultergelenk beweglich ist. Der Knochen ist nicht mit Luft gefüllt, sondern dicht und schwer, sodass das Tier nicht an die Oberfläche gedrückt wird, sondern seine Tiefe halten kann. Die Federn sind kurz, steif und gebogen und liegen so dicht beieinander, dass sie eher Schuppen als Federn ähneln; darunter liegt eine Daunenschicht, die die Luft festhält, in der der Vogel warm bleibt – und derselbe Schlag, der einen Mauersegler durch die Luft treibt, treibt einen Pinguin in zwanzig Metern Tiefe voran.

Bei den Spechten und den Papageien weist die vierte Zehe nach hinten, sodass der Fuß zwei Zehen nach vorn und zwei nach hinten richtet: Zygodaktylie, ein Zangengriff statt des üblichen Drei-gegen-eins. Ein Specht klammert sich damit an einen senkrechten Stamm und hält sich, mit den steifen Schwanzfedern als drittem Stützpunkt, so fest, dass er zwanzigmal pro Sekunde mit dem Kopf gegen das Holz schlagen kann. Ein Papagei benutzt dieselbe Zange, um eine Nuss vom Zweig zu pflücken und zum Schnabel zu führen, und gehört damit zu den wenigen Vögeln, die mit der Hand fressen.

Die Syrinx liegt nicht oben im Hals, sondern tief in der Brust, genau an der Gabelung, an der sich die Luftröhre in die beiden Bronchien teilt, und in jeder Bronchie sitzt eine eigene schwingende Membran. Bei den Singvögeln wird dieses Organ von einem System kleiner Muskeln bespannt – die Zählungen gehen auseinander, doch etwa sieben Paare sind üblich –, die jede Hälfte getrennt spannen und umstimmen können. Links und rechts werden getrennt gesteuert, sodass ein Vogel zwei Töne zugleich erzeugen, sie gegeneinander laufen lassen oder ohne Atempause abwechseln kann: Das tut eine Amsel, ein Huhn nicht.