Schillernder Dinosaurier liefert neuen Beleg dafür, dass Federn für die Balz entwickelt wurden

Ein Team aus amerikanischen und chinesischen Forschern hat die detaillierten Federstrukturen und die Farbe von Microraptor aufgedeckt, einem tauben-großen, vierflügeligen Dinosaurier, der vor etwa 120 Millionen Jahren lebte. Ein neues Exemplar zeigt, dass der Dinosaurier einen glänzenden, irisierenden Schimmer besaß und dass sein Schwanz schmal war und von einem Paar Federn geschmückt wurde, was auf die Bedeutung der Balz in der frühen Entwicklung der Federn hinweist. Die Studie wurde in der Science-Ausgabe vom 9. März 2012 veröffentlicht.

Die Forschungsarbeit wurde von Wissenschaftlern des Beijing Museum of Natural History, der Peking University, der University of Texas in Austin, der University of Akron und des American Museum of Natural History durchgeführt.

Indem sie die Muster pigmenthaltiger Organellen eines Microraptor-Fossils mit denen in modernen Vögeln verglichen, bestimmten die Wissenschaftler, dass das Federkleid einen glänzenden Schimmer aufwies wie die Federn einer Krähe. Das neue Fossil ist der bislang frühste Beleg für irisierende Farbe in Federn.

Eine neue Rekonstruktion des Dinosauriers wird Wissenschaftlern helfen an die Kontroverse darüber heranzugehen, wie Dinosaurier den Übergang zum Fliegen begannen.

Seitdem Microraptor im Jahre 2003 als der erste vierflügelige Dinosaurier entdeckt wurde, stand er im Mittelpunkt der Fragestellung über die Entwicklung von Federn und des Fliegens. Viele Wissenschaftler haben aerodynamische Funktionen bei verschiedenen seiner Federstrukturen vermutet, etwa seinem Schwanz, der Form seiner Vorderflügel und hinteren Gliedmaßen, und platzierten sogar Microraptor-Modelle in Windtunneln oder starteten sie von Katapulten. Einst dachte man, der Fächerschwanz von Microraptor hätte eine breite, tränenförmige Oberfläche oder mehr die Form eines Papierflugzeugs gehabt, um bei der Erzeugung von Auftrieb zu helfen, aber tatsächlich ist er viel schmaler und besitzt zwei längliche Federn an seiner Spitze. Die Forscher glauben, die Schwanzfedern könnten dekorativ gewesen sein und möglicherweise für die Balz und andere soziale Interaktionen entwickelt worden sein und nicht als eine Anpassung an das Fliegen.

“Die meisten Aspekte über das Gefieder früher Dinosaurier werden weiterhin als grundsätzlich aerodynamisch interpretiert, optimiert für Bewegungen in der Luft”, sagte Julia Clarke, eine der Co-Autoren der Studie und außerordentliche Professorin für Paläontologie an der School of Geosciences der University of Texas in Austin. “Manche dieser Strukturen waren ganz klar angestammte Eigenschaften, die für andere Funktionen entwickelt und behalten wurden, während andere mit Balzverhalten in Zusammenhang stehen könnten. Federmerkmale wurden sicherlich durch frühe Bewegungsarten gestaltet. Aber, wie jeder Vogel erzählen kann, sind die Farben und Formen von Federn auch mit komplexen Verhaltensmustern verbunden und könnten in Punkto Aerodynamik hinderlich sein.”

“Moderne Vögel verwenden ihre Federn für viele unterschiedliche Dinge, vom Fliegen über Temperaturregelung bis zum Anlocken von Partnern in der Balz”, sagte Matt Shawkey, Co-Autor der Studie und außerordentlicher Professor für Biologie an der University of Akron. “Das Irisieren ist unter modernen Vögeln weit verbreitet und wird häufig in der Balz benutzt. Unser Beleg, dass Microraptor stark schillernd war, spricht dafür, dass Federn sogar relativ früh in ihrer Entwicklungsgeschichte wichtig für die Balz waren.”

Die Wissenschaftler schlussfolgerten, dass Microcaptor irisierend war, als Shawkey entdeckte, dass Gruppen pigmenthaltiger Organellen – Melanosome – in den häufigsten irisierenden Federn außergewöhnlich schmal waren.

In neuerer Zeit (2010) kamen Informationen über die Federfarben einer Vielzahl von Dinosauriern ans Licht, als die erste Farbpalette eines ausgestorbenen Dinosauriers schwarze und weiße Verzierungen, rote Farben und eine graue Körperfarbe in einer Spezies namens Anchiornis zeigte. Basierend auf den neuen Daten von Microraptor und diesen anderen Ergebnissen sind eine komplexe Farbpalette und das Irisieren wahrscheinlich typisch für eine Dinosauriergruppe namens Paraves, die vor mindestens 140 Millionen Jahren auftauchte und neben Dinosauriern wie dem Velociraptor auch Archaeopteryx, Anchiornis und lebende Vögel einschließt.

“Diese Studie gibt uns einen beispiellosen Eindruck davon, wie dieses Tier aussah, als es lebte”, sagte Mark Norell, Co-Autor der Studie und Vorsitzender der Abteilung für Paläontologie am American Museum of Natural History (AMNH). Clarke, Norell und das AMNH-Team, darunter Mick Ellison und Rui Pei, arbeiteten bei der erneuten Analyse der Knochenanatomie und den digitalen Aufmachung des Gefieders des neuen Exemplars und den acht bereits vorher beschriebenen Microraptor-Exemplaren eng zusammen, um ihr neues Erscheinungsbild des Tieres zu erstellen.

Die Forscher studierten das Gefieder, die Gestalt und Dichte der Melanosome eines Microraptor-Fossils und arbeiteten eng mit den Kollegen Quanguo Li, Ke-Qin Gao und Meng Quingjin vom Beijing Museum of Natural History zusammen. Die Proben und die Konservierung der Melanosome wurden von Jakob Vinther bewertet und durch eine Melanosomen-Datenbank mit einer Vielzahl moderner Vögel verglichen, welche von Shawkey und Liliana D’Alba an der University of Akron erstellt wurde.

Julia Clarke erklärt, warum diese Entdeckung so aufregend ist. (University of Texas in Austin)

Die Federfarbe, die von vielen modernen Vögeln gezeigt wird, wird teilweise durch Gruppen von Melanosomen produziert, von denen rund 100 in den Querschnitt eines menschlichen Haares passen können. Normalerweise besitzen sie eine runde oder zigarrenförmige Gestalt und die Struktur eines Melanosoms ist für eine gegebene Farbe konstant. Nach einem von Vinther im Jahr 2009 erzielten Durchbruch haben Paläontologen damit begonnen, die Gestalt von Melanosomen in gut erhaltenen, versteinerten Federabdrücken zu analysieren. Durch Vergleiche dieser Muster mit jenen in lebenden Vögeln können Wissenschaftler auf die Farbe von Dinosauriern schließen, die vor Millionen Jahren lebten. Das Irisieren tritt auf, wenn die schmalen Melanosome in Schichten übereinander angeordnet sind.

Die Forschungsarbeit wurde von der National Science Foundation, dem Air Force Office of Scientific Research, der Natural Science Foundation of China, dem Beijing Municipal Bureau of Human Resources und der Beijing Academy of Science and Technology finanziert.

Quelle: http://www.jsg.utexas.edu/news/2012/03/dinosaur-feathers-evolved-to-attract-mates/

(THK)