Evolution der Federn: 70 Millionen Jahre früher als bislang gedacht?

Veröffentlicht von
Share Button

Ein internationales Team von Paläontologen, zu dem auch Forscher der University of Bristol gehören, hat herausgefunden, dass die fliegenden Reptilien – Pterosaurier – tatsächlich vier Arten von Federn besaßen und die sie mit den Dinosauriern teilten. Diese neue Studie versetzt den Ursprungszeitpunkt der evolutionären Entstehung von Federn um etwa 70 Millionen Jahre zurück.

Pterosaurier sind die fliegenden Reptilien, die vor 230 bis 66 Millionen Jahren Seite an Seite mit den Dinosauriern lebten. Es ist seit langem bekannt, dass Pterosaurier eine Art pelzige Deckschicht hatten, die oft als “Pyknofasern” bezeichnet werden. Es wurde angenommen, dass sie sich grundlegend von Federn der Dinosauriern und Vögel unterschied.

In einer neuen Arbeit, die in der Zeitschrift Nature Ecology & Evolution veröffentlicht wurde, zeigt ein Team aus Nanjing University, University of Bristol, Cork, Beijing, Dublin und Hongkong, dass Pterosaurier mindestens vier Arten von Federn hatten:

  • einfache Filamente (“Haare”)
  • Bündel von Filamenten,
  • Filamente mit einem Büschel auf halber Höhe
  • Daunenfedern

Diese vier Federnarten sind heute auch von zwei großen Gruppen von Dinosauriern bekannt – den Ornithischiern, die Pflanzenfresser waren, und den Theropoda, zu denen die Vorfahren der Vögel gehören.

Baoyu Jiang von der Nanjing Universität, die die Forschung leitete, sagte: “Wir sind in die Innere Mongolei gegangen, um Feldarbeit in der Daohugou-Formation zu leisten.

“Wir wussten bereits, dass die Fundorte ausgezeichnete Exemplare von Pterosauriern hervorgebracht hatten, deren Pyknofasern erhalten waren, und ich war sicher, dass wir durch sorgfältige Studien mehr darüber erfahren könnten.”

Zixiao Yang, ebenfalls von der Nanjing University, hat im Rahmen seiner Doktorarbeit die Daohugou-Lokalitäten und die Pterosaurier untersucht. Er sagte: “Das war eine fantastische Gelegenheit, an einigen erstaunlichen Fossilien zu arbeiten.

“Ich konnte jede Ecke der Proben mit leistungsstarken Mikroskopen erforschen und wir fanden viele Beispiele für alle vier Federarten.”

Rekonstruktion des untersuchten Daohugou-Pterosaurus mit vier verschiedenen Federtypen über Kopf, Hals, Körper und Flügeln und einer allgemein ingwerbraunen Farbe.
(Rekonstruktion von Yuan Zhang)

Maria McNamara vom University College Cork fügte hinzu: “Einige Kritiker haben vorgeschlagen, dass es eigentlich nur eine einfache Art von Pyknofaser gibt, aber unsere Studien zeigen, dass die verschiedenen Federtypen echt sind.”

“Wir konzentrierten uns auf klare Bereiche, in denen sich die Federn nicht überlagerten und in denen wir ihre Struktur deutlich sehen konnten. Sie zeigen sogar feine Details von Melanosomen, die den flauschigen Federn eine Ingwerfarbe gegeben haben könnten.”

Professor Mike Benton von der University of Bristol’s School of Earth Sciences, sagte: “Wir führten einige evolutionäre Analysen durch und sie zeigten deutlich, dass die Pyknofasern des Pterosaurus Federn sind, genau wie bei modernen Vögeln und bei verschiedenen Dinosauriergruppen.

“Trotz sorgfältiger Suche konnten wir keine anatomischen Beweise dafür finden, dass sich die vier Pyknofasertypen in irgendeiner Weise von den Federn rezenter Vögel und denen der Dinosauriern unterscheiden. Weil sie gleich sind, müssen sie einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben und das war vor etwa 250 Millionen Jahren, lange vor dem Ursprung der Vögel.”

Vögel haben zwei Arten von fortgeschrittenen Federn, die im Flug und zur Körperglättung verwendet werden, die Konturfedern mit einer hohlen Feder und Widerhaken auf beiden Seiten.

Diese sind nur bei rezenten Vögeln und den theropodischen Dinosauriern zu finden, die evolutionär mit den Vögeln verwandt sind. Die anderen Federarten der modernen Vögel sind Monofile und Daunenfedern und diese sind viel verbreiteter bei Dinosauriern und Pterosauriern zu finden.

Die gepanzerten Dinosaurier und die riesigen Sauropoden hatten wahrscheinlich keine Federn, aber sie wurden wahrscheinlich unterdrückt, was bedeutet, dass sie am Wachstum gehindert wurden, zumindest bei den erwachsenen Tieren. Heutzutage kann man dies bspw. noch in gleicher Weise bei Walen, Elefanten und Nilpferden beobachten. Schweine sind ein klassisches Beispiel, bei dem die Ferkel wie kleine Welpen mit Haare bedeckt sind, und dann, während sie wachsen, wird das Haarwachstum unterdrückt.

Professor Benton fügte hinzu: “Diese Entdeckung hat erstaunliche Auswirkungen auf unser Verständnis der Herkunft von Federn, aber auch für eine große Zeit der Revolution des Lebens an Land.

“Als vor etwa 250 Millionen Jahren Federn entstanden, erholte sich das Leben gerade erst noch von dem verheerenden end-permischen Massenaussterbeereignis.

“Unabhängige Beweise zeigen, dass Landvertebraten, einschließlich der Vorfahren von Säugetieren und Dinosauriern, den Gang von weit ausladend auf aufrecht gestellt hatten, verschiedene Grade der Warmblütigkeit erlangt hatten und im Allgemeinen ein schnelleres Leben führten.

“Die Vorfahren der Säugetiere hatten damals Haare, also hatten die Dinosaurier und deren Verwandten höchstwahrscheinlich ebenfalls Federn entwickelt, um sich besser wärmen zu können.

“Die Jagd nach Federn in Fossilien heizt sich immer mehr auf und es ist unerlässlich, herauszufinden, welche Funktion sie in so frühen Formen hatten und wo der evolutionäre Vorteil von Federn lag. Es kann unser Verständnis von einer großen Umwälzung des Lebens auf der Erde während der Trias und auch unser Verständnis von der genetischen Steuerung von Federn, Schuppen und Haaren auf der Haut neu schreiben.”


Veröffentlichung: Zixiao Yang, Baoyu Jiang, Maria E. McNamara, Stuart L. Kearns, Michael Pittman, Thomas G. Kaye, Patrick J. Orr, Xing Xu, Michael J. Benton. Pterosaur integumentary structures with complex feather-like branchingNature Ecology & Evolution, 2018; 3 (1): 24 DOI: 10.1038/s41559-018-0728-7

Quelle: off. Pm der University of Bristol

Titelbildunterschrift: Die vier Federtypen: Filamente, Filamentsträuße, gebündelte Filamente, Daunenfedern. Maßstäbe für Fotos, sind a-d: 100µm, 200µm, 500µm und 1mm). (Quelle: Zixiao Yang)


Ähnliche Beiträge
Bekannt als "Symbol der Evolution" und "fehlende Verbindung" zwischen Dinosauriern und Vögeln, wurde Archaeopteryx zu
Eine neu identifizierte ausgestorbene Vogelart aus einer 127 Millionen Jahre alten Fossilienlagerstätte im Nordosten Chinas
Die verbreitete Vorstellung von Vögeln sieht sie wohl im Geäst sitzend oder nistend–nicht zu Unrecht,
Dass die Vögel ein überlebender Teil der Dinosaurier sind und auch bereits andere Dinosaurier ein
Das Mesozoikum (252-66 Millionen Jahre vor heute) muss ein regelrechtes Vogelhaus voller Dinosaurier gewesen sein,
The following two tabs change content below.

Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.