Ein Team amerikanischer und chinesischer Forscher hat das detaillierte Federmuster und die Farbe von Microraptor entdeckt, einem taubengroßen, vierflügeligen Dinosaurier, der vor etwa 120 Millionen Jahren lebte. Ein neues Exemplar zeigt, dass der Dinosaurier einen schillernden Glanz hatte und dass sein Schwanz schmal und mit einem Paar Streamer-Federn geschmückt war, was auf die Bedeutung der Zurschaustellung in der frühen Entwicklung der Federn hindeutet, wie in der Ausgabe der Zeitschrift Science vom 9. März vorgestellt.
Die Forschung wurde von Wissenschaftlern des Beijing Museum of Natural History, der Peking University, der University of Texas at Austin, der University of Akron und des American Museum of Natural History durchgeführt.
Durch den Vergleich der Muster pigmenth altiger Organellen eines Microraptor-Fossils mit denen moderner Vögel stellten die Wissenschaftler fest, dass das Gefieder des Dinosauriers schillernd war und einen glänzenden Schimmer wie die Federn einer Krähe hatte. Das neue Fossil ist der früheste Nachweis schillernder Farben in Federn.
Eine neue Rekonstruktion des Dinosauriers wird Wissenschaftlern helfen, sich der Kontroverse zu nähern, wie Dinosaurier den Übergang zum Fliegen begannen.
Seit seiner Entdeckung als erster vierflügeliger Dinosaurier im Jahr 2003 steht Microraptor im Zentrum von Fragen zur Evolution von Federn und Flugwesen. Eine Reihe von Wissenschaftlern hat aerodynamische Funktionen für verschiedene gefiederte Merkmale wie Schwanz, Vorderflügelform und Hinterbeine vorgeschlagen und ging so weit, Microraptor-Modelle in Windkanäle zu stellen und sie von Katapulten aus zu starten. Einst als breite, tränenförmige Oberfläche oder mit einer Form, die eher der eines Papierflugzeugs ähnelte, das dabei helfen sollte, Auftrieb zu erzeugen, ist der Schwanzfächer von Microraptor tatsächlich viel schmaler mit zwei länglichen Federn an seiner Spitze. Die Forscher glauben, dass das Schwanzgefieder dekorativ gewesen sein könnte und sich wahrscheinlich für die Balz und andere soziale Interaktionen entwickelt hat und nicht als Anpassung für den Flug.
"Die meisten Aspekte des frühen Dinosaurier-Gefieders werden weiterhin als grundlegend aerodynamisch interpretiert, optimiert für einige Aspekte der Fortbewegung in der Luft", sagte Julia Clarke, eine der Co-Autoren der Studie und außerordentliche Professorin für Paläontologie an der Universität von Texas an der Jackson School of Geosciences in Austin. „Einige dieser Strukturen waren eindeutig angestammte Merkmale, die für andere Funktionen entstanden sind und blieben, während andere möglicherweise mit dem Anzeigeverh alten oder der Signalisierung der Partnerqualität verbunden sind. Federmerkmale wurden sicherlich von frühen Bewegungsstilen geprägt. Aber wie Ihnen jeder Vogelbeobachter sagen wird, Federfarben und -formen können auch mit komplexen Verh altensrepertoires verbunden sein und, wenn überhaupt, aerodynamisch kostspielig sein."
"Moderne Vögel nutzen ihre Federn für viele verschiedene Dinge, vom Flug über die Thermoregulation bis hin zur Anlockung von Partnerinnen", sagte Matt Shawkey, Co-Autor und außerordentlicher Professor für Biologie an der University of Akron.„Das Schillern ist bei modernen Vögeln weit verbreitet und wird häufig in Displays verwendet. Unsere Beweise, dass Microraptor weitgehend schillernd war, legen daher nahe, dass Federn schon relativ früh in ihrer Entwicklung für das Display wichtig waren.“
Die Wissenschaftler folgerten, dass Microraptor schillernd war, als Shawkey entdeckte, dass in den häufigsten schillernden Federn Anordnungen pigmenth altiger Organellen, die Melanosomen genannt werden, einzigartig schmal waren.
Informationen über die Federfarbe einer Vielzahl von Dinosauriern sind kürzlich ans Licht gekommen, da die erste Farbkarte eines ausgestorbenen Dinosauriers im Jahr 2010 schwarze und weiße Flitter, rote Färbung und graue Körperfarbe in einer Art namens Anchiornis zeigte. Basierend Nach den neuen Daten von Microraptor und diesen anderen Funden ist ein komplexes Farbrepertoire, das Schillern enthält, wahrscheinlich der Vorfahre einer Gruppe von Dinosauriern namens Paraves, die vor mindestens 140 Millionen Jahren entstanden ist und Dinosaurier wie Velociraptor sowie Archaeopteryx, Anchiornis und Living umfasst Vögel.
"Diese Studie gibt uns einen beispiellosen Einblick, wie dieses Tier aussah, als es lebte", sagte Mark Norell, Co-Autor und Vorsitzender der Abteilung für Paläontologie des American Museum of Natural History. Clarke, Norell und das AMNH-Team, zu dem auch Mick Ellison und Rui Pei gehörten, arbeiteten eng zusammen, um die knöcherne Anatomie und die digitalen Überlagerungen der Federn in dem neuen Exemplar und acht zuvor beschriebenen Microraptor-Exemplaren erneut zu analysieren, um ihre neue Sicht auf das Tier zu entwickeln.
Die Forscher untersuchten Federn, Melanosomenform und -dichte eines Microraptor-Fossils in enger Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern Quanguo Li, Ke-Qin Gao und Meng Qingjin am Beijing Museum of Natural History. Die Proben und die Konservierung von Melanosomen wurden von Jakob Vinther bewertet und mit einer Datenbank von Melanosomen verschiedener moderner Vögel verglichen, die von Shawkey und Liliana D'Alba an der Universität von Akron zusammengestellt wurden.
Die Federfarbe vieler moderner Vögel wird teilweise durch Anordnungen von Melanosomen erzeugt, von denen etwa hundert über ein menschliches Haar passen. Im Allgemeinen in einer runden oder zigarrenartigen Form gefunden, ist die Struktur eines Melanosoms für eine bestimmte Farbe konstant. Nach einem Durchbruch von Vinther im Jahr 2009 haben Paläontologen begonnen, die Form von Melanosomen in gut erh altenen versteinerten Federabdrücken zu analysieren. Durch den Vergleich dieser Muster mit denen in lebenden Vögeln können Wissenschaftler auf die Farbe von Dinosauriern schließen, die vor vielen Millionen Jahren gelebt haben. Schillern entsteht, wenn die schmalen Melanosomen in gestapelten Schichten organisiert sind.
Die Forschung 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.
