Die Vogel-Feder-Frage: Was war zuerst da?

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Neue Forschungen, angeführt von der University of Bristol, deuten darauf hin, dass Federn 100 Millionen Jahre vor den Vögeln entstanden sind – und ändern somit unsere Betrachtungsweise von Dinosauriern, Vögeln und Pterosauriern, den fliegenden Reptilien. Es verändert auch unser Verständnis von Federn selbst, ihren Funktionen und ihrer Rolle in einigen der größten Ereignisse der Evolution. Die neue Arbeit, die in der Zeitschrift Trends in Ecology & Evolution veröffentlicht wurde, kombiniert neue Informationen aus der Paläontologie und der molekularen Entwicklungsbiologie.

Die wichtigste Entdeckung kam Anfang 2019, als Forscher von Federfunden bei Pterosauriern berichteten. Wenn die Pterosaurier tatsächlich Federn trugen, dann bedeutet das, dass sich diese Strukturen tief im evolutionären Baum des Lebens entwickelten, viel tiefer als an dem Punkt, an dem die Vögel entstanden.

Hauptautor, Professor Mike Benton, von der University of Bristol’s School of Earth Sciences, sagte: “Der älteste Vogel ist noch immer der Archaeopteryx, der 1861 erstmals in süddeutschen Schichten des Spätjura gefunden wurde, obwohl einige Arten aus China etwas älter sind.

“Diese Fossilien zeigen alle eine Vielfalt von Federn – Daunenfedern über dem Körper und lange Federn auf den Flügeln. Aber seit 1994 kämpfen die Paläontologen mit der beunruhigenden Entdeckung, die auf Hunderten von erstaunlichen Exemplaren aus China basiert: “Viele Dinosaurier hatten ebenfalls Federn.”

Der Zeitpunkt des Ursprungs der Federn verschiebt sich vom Ursprung der Vögel von vor 150 Millionen Jahren auf die frühe Trias vor 250 Millionen Jahren. Federn dienten zunächst zur Isolierung in einer Zeit, in der die Lebensprozesse beschleunigt wurden. Pterosaurier-Rekonstruktion durch Yuan Zhang (Nanjing).(Ill.: University of Bristol)

Co-Autor Baoyu Jiang von der Universität Nanjing fügte hinzu: “Die Feder befindet sich im Baum der Evolution sehr viel näher an den Dinosauriern als am Ursprung der Vögel.

“Das war nicht so schwer zu glauben. Also wurde der Ursprung der Federn zumindest auf den Ursprung dieser vogelartigen Dinosaurier zurückverlagert, vielleicht auf eine Zeit von vor 200 Millionen Jahren.”

Dr. Maria McNamara, Co-Autorin vom University College Cork, sagte: “Dann hatten wir das Glück, an einem neuen Dinosaurier aus Russland zu arbeiten: Kulindadromeus.

“Dieser Dinosaurier zeigte erstaunlich gut erhaltene Haut, die mit Schuppen an Beinen und Schwanz bedeckt war und seltsame Schnurrhaarfedern am ganzen Körper.

“Was die Leute überraschte, war, dass es sich um einen Dinosaurier handelte, der so weit von den Vögeln im evolutionären Baum entfernt war, wie man es sich nur vorstellen konnte. Vielleicht waren Federn schon bei den ersten Dinosauriern vorhanden.”

Danielle Dhouailly von der Universität Grenoble, ebenfalls Co-Autorin, arbeitet an der Entwicklung von Federn bei Kleinvögeln, insbesondere deren genomischer Kontrolle. Sie sagte: “Moderne Vögel, wie z.B. Hühner, haben oft Schuppen an Beinen oder am Hals. Wir stellten fest, dass es sich dabei um evolutionäre Kehrtwendungen handelte: Was früher Federn waren, hatte sich zu Schuppen verlagert.

“Tatsächlich haben wir gezeigt, dass das gleiche genomische regulatorische Netzwerk die Entwicklung von Reptilienschuppen, Vogelfedern und Säugetierhaaren fördert. Federn hätten sich also sehr früh entwickeln können.”

Baoyu Jiang fuhr fort: Der Durchbruch kam, als wir zwei neue Pterosaurier aus China studierten.

“Wir sahen, dass viele ihrer Schnurrhaarfedern verzweigt waren. Wir erwarteten einzelne Stränge – Monofile – aber was wir sahen, waren Büschel und Daunenfedern. Pterosaurier hatten Federn!”

Professor Benton fügte hinzu: “Das treibt den Ursprung der Federn auf mindestens 250 Millionen Jahre zurück.”

“Dies ist also der Ausgangspunkt von Pterosauriern, Dinosauriern und ihren Verwandten. Die frühe triassische Welt erholte sich damals von dem verheerendsten Massensterben aller Zeiten und das Leben an Land erholte sich von der fast vollständigen Eliminierung.

“Paläontologen hatten bereits festgestellt, dass die neuen Reptilien aufrecht gingen, dass ihre Knochenstruktur ein schnelles Wachstum und vielleicht sogar Warmblütigkeit nahe legte.

“So hatten die Dinosaurier, Pterosaurier und ihre Vorfahren ebenfalls Federn. Die Federn entstanden wahrscheinlich, um diese Beschleunigung der Physiologie und Ökologie zu unterstützen und zwar ausschließlich zur Isolierung. Die anderen Funktionen von Federn,die wir heute kennen, also zur Darstellung und natürlich zum Fliegen, kamen erst viel später.”



Veröffentlichung: Michael J. Benton, Danielle Dhouailly, Baoyu Jiang, Maria McNamara. The Early Origin of FeathersTrends in Ecology & Evolution, 2019; DOI: 10.1016/j.tree.2019.04.018

Quelle: off. Pm der University of Bristol



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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.

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