Künstlers interpretation der pterosaur beschrieben, die in der neuen Studie.Abbildung: Yuan Zhang
Federn waren Häufig unter den Dinosauriern, aber die Wissenschaftler sind sich nicht sicher, ob das Fell-wie die Deckungen der Pterosaurier—eine Gruppe von fliegenden Reptilien—waren von der gleichen Art gesehen, die auf dinos und Vögel oder etwas ganz anderes. Die Entdeckung von zwei exquisiten Fossilien in China legen nun nahe Pterosaurier waren sehr bedeckt in Federn, potenziell zurückschieben der Ursprung dieser kritisch wichtige evolutionäre Funktion von 70 Millionen Jahren.
Pterosaurier lebten zwischen 230 Millionen und 66 Millionen Jahren, und Sie waren die ersten wirbeltiere, zu erreichen wahr, flatternden Flug. Diese alten Kreaturen lebten neben der Dinosaurier, und obwohl Sie Häufig in den Medien vertreten und im film, die Wissenschaftler wissen eigentlich sehr wenig über Sie. Fossile Beweise schlägt vor, dass Sie bedeckt waren, in pycnofibres—eine fuzzy -, Pelz-like-coating—aber Paläontologen sind geteilt, ob diese Beschichtungen wurden ähnlich wie die gefiederten Haut-Beläge gesehen, die auf Dinosaurier und Vögel, oder wenn pterosaur pycnofibres vertreten etwas anderes ganz.
Neue Untersuchungen von Paläontologen der Universität Bristol, Nanjing University, University College Cork, und mehrere andere Institutionen, zeigt sich jetzt, dass die Pterosaurier featured nicht nur eine, sondern vier verschiedene Arten von Federn. Die neue Studie, heute veröffentlicht in der Natur-Ökologie & Evolution, schlägt pycnofibres sind echte Federn, zurückschieben der Herkunft der Federn von etwa 70 Millionen Jahren.
Um klar zu sein, diese Federn sind nicht wie die, die wir sehen, auf der heutigen Vögel. Im Fall der Pterosaurier, drei der vier Feder-Typen wurden filament basiert, erscheinen entweder als Haar-ähnliche Strukturen, Bündel oder Büschel. Die vierte Art war das mehr vertraut Daune. Die Autoren der neuen Studie, geführt von Michael Benton von der University of Bristol, sagte der primäre Zweck dieser Federn war, um eine Isolierung, aber Sie könnte auch benutzt worden, für die taktile Erkennung, camouflage-und Aerodynamik (aber nicht den Flug).
Diese Ergebnisse beruhen auf zwei fossile Exemplare gefunden, die auf einen Standort in der Inneren Mongolei—eine Website, die auch Hinweise darauf geliefert von alten Seen, Fische, Insekten, Salamander, Dinosaurier. Die zwei Flugsauriern, die zurück auf rund 160 Millionen Euro und 165 Millionen Jahren, wurden ausgewählt für die Studie, denn Sie waren außergewöhnlich gut erhalten und “absolut Fell bedeckt”, in den Worten von Benton. Was mehr ist, die Fossilien waren unbeschichtet, d.h. Wissenschaftler hatte nicht abgedeckt, Sie in eine schützende Beschichtung, wie einen Lack. “Wir brauchen eine saubere Oberfläche für unsere Studien,” Benton sagte Gizmodo. Die beiden Arten sind Anurognathids, eine Familie der Pterosaurier. Beide sind klein, wahrscheinlich Jugendliche, mit Spannweiten nicht mehr als 35 Zoll (90 Zentimeter). Die beiden Exemplare sind wahrscheinlich entweder Jeholopterus ningchengensis oder Dendrorhynchoides curvidentatus.
Die Forscher verwendeten vier verschiedene Techniken zur Untersuchung der Fossilien, darunter konventionelle Mikroskope, raster-Elektronen-Mikroskope, Fluoreszenz-Mikroskopie und laser-stimulierte Fluoreszenz-Bildgebung. Zusammen werden diese Techniken ermöglichten es den Forschern der Studie die feinen Strukturen auf mikroskopischen Skalen und peer in den Fossilien selbst. Bemerkenswert ist, dass die Forscher beobachten konnten Melanosomen—zellulärer Organellen, die synthetisiert melanin-pigment—innen die Federn, was diese Kreaturen hatte einen Ingwer-braune Färbung.
Wissenschaftler hatten zuvor vorgeschlagen, die Existenz von nur einem einfachen Typ der pycnofibre, aber die neue Analyse schlägt vor, die Anwesenheit von mindestens vier. Die Forscher erreichten diesen Abschluss nach der Fokussierung auf die Bereiche innerhalb der fossilen, wo die Federn nicht überschneiden, und wobei die Feder Strukturen waren deutlich sichtbar. Keine anatomischen Anhaltspunkte dafür, diese Strukturen waren irgendwie Verschieden von denen der Vögel von Dinosauriern entdeckt wurden, führt die Forscher zu dem Schluss einer einzigen evolutionären Ursprung von Federn, etwa 250 Millionen Jahren, lange vor der Erscheinung der Vögel.
Diese angeblichen pterosaur Federn stammen aus dem Mittleren Jura, ungefähr 160 Millionen bis 170 Millionen Jahren. Einige der ältesten bekannten mit Federn in den fossilen Aufzeichnungen reichen zurück bis in die gleiche Zeit, aber der Unterschied hier ist, dass das auftreten dieser Federn, und die Tiere, die Sie schmückten, wurden aufgetragen auf der evolutionären Baum (d.h. eine phylogenetische Analyse). Dieser Analyse projiziert den Ursprung der Federn zurück zu den gemeinsamen Vorfahren von Flugsauriern und Dinosauriern, nämlich ornithischians (pflanzenfressenden Dinosauriern) und theropods (zweibeinigen fleischfressenden Dinosauriern und den Vorfahren aller Vögel)—eine Verzweigung, die sich während der frühen Trias, vor etwa 250 Millionen Jahren.
“Wir wissen jetzt, dass die Federn entstanden lange, bevor die Vögel, und für die Isolierung. Was wir nicht wussten, ist, dass Sie wahrscheinlich waren, eine gemeinsame Struktur über alle Dinosaurier auch als Pterosaurier”, sagte Benton. “Das bringt Ihren Ursprung tiefer in die Zeit des Frühen Trias, Wann das Leben erholt sich von den Zerstörungen des end-perm-Massenaussterben.”
Der Paläontologe Armita Manafzadeh von der Brown University, die nicht in Verbindung mit der neuen Studie, sagte, dass die Forscher ” – Ansatz, um das Studium dieser Fossilien war “bemerkenswert ” integrative” und eine “gold-standard” für diese Art von Analyse.
“Sie verwendeten vier komplementären Methoden zu analysieren, nicht nur die Form, sondern auch die zelluläre und Chemische Zusammensetzung der pycnofibers, die uns zu einer viel gründlicheren Verständnis der pterosaur integumentary [Haut] Strukturen als jemals zuvor”, Manafzadeh sagte Gizmodo. “Diese Arbeit geht, um uns zu zeigen, dass die Synthese von verschiedenen Methoden können uns helfen, extrahieren von bisher unzugänglichen Daten von Fossilien—und auch, dass wir noch eine ganze Menge zu lernen über Pterosaurier”, sagte Sie.
“Ich denke, Sie zeigen einmal-und für alle, die Pterosaurier hatten Federn wie Vögel und wie viele Dinosaurier.”
Steve Brusatte, ein Paläontologe an der Universität von Bristol, die nicht in die neue Studie, sagte, diese beiden neuen Fossilien sind “unglaublich” wichtig.
“Ich denke, Sie zeigen einmal-und für alle, die Pterosaurier hatten Federn wie Vögel und wie viele Dinosaurier,” Brusatte sagte Gizmodo. “Wenn Sie sah nur auf die flauschige Strukturen auf diese Pterosaurier und wusste nichts über das Skelett, die Sie angebracht waren, würden Sie denken, wurden Sie von einem raptor-Dinosaurier. Wenn Pterosaurier hatten Federn, das bedeutet, dass die Federn wahrscheinlich nicht ein Dinosaurier innovation, aber zuerst entwickelt wurden, in eine tiefere Vorfahren auf den Stammbaum. Wir haben wirklich reimagine die Welt des Mesozoikum, wie gefüllt mit vielen Arten von gefiederten, flauschigen Wesen auf dem land und im Himmel.”
Benton erwartet, dass einige pushback von seinen Kollegen, aber er sagte, dass sein team die Forschung spricht für sich selbst.
“Einige werden sagen, [das pycnofibres] sind nicht Haare oder Federn, sondern geschreddert actinofrobrils (Flügel Stärkung der Fasern)—wir sagen, Sie sind nicht nur die Flügel, sondern im ganzen”, sagte er. “Einige werden sagen, wir sind Irre und keiner von Ihnen zeigen keinerlei Verzweigungen—wir sagen: Haben Sie einen Blick auf die Fotos und Proben, und schauen Sie für weitere Proben. Einige werden sagen, Federn entstanden unabhängig voneinander drei oder vier mal—Pterosaurier ornithischians, theropods—wir sagen: Zeig uns Beweise, dass die pterosaur Federn sind tatsächlich anders in irgendeiner Weise von den anderen.”
Wenn seine Kritiker nicht beantworten, Benton sagte, die einfachste Erklärung ist die einzige Ursprung der Theorie.
Manafzadeh sagte diese Studie zeigt einige verblüffende ähnlichkeiten zwischen pterosaur pycnofibres und Dinosaurier-Federn, aber Sie ist nicht völlig sicher, dass diese Strukturen wirklich, hatte einen evolutionären Ursprung.
“Das liegt daran, phylogenetische Analysen wie diese sind sehr empfindlich, wie vollständig unsere Datensätze sind—und das ist natürlich begrenzt durch das, was Fossilien, die wir gefunden haben und wie gut erhalten Sie sind,” Manafzadeh sagte Gizmodo. “Es wird interessant sein zu sehen, wie die Ergebnisse der Analyse ändern, da mehr und mehr gut erhaltene, diverse Pterosaurier sind beschrieben und in das dataset.”
In der Tat, denn diese Analyse wurde durchgeführt auf nur zwei Proben, wäre es gut zu sehen, ähnlich wie Fossilien ausgegraben und studierte, und von verschiedenen teams. Wenn Benton und seine Kollegen Recht, es gibt eine Kreatur, die irgendwo im fossilienbestand, die die erste war, die Federn sprießen, irgendwo im gestein datiert werden mindestens 250 Millionen Jahre alt.
[Natur, Ökologie & Evolution]
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