Babyvogel in birmanischem Bernstein gefunden: Q & A mit Dr. Ryan McKellar

Die schockierende Entdeckung eines im birmanischen Bernstein konservierten Kreidezahnvogels hat weltweit Schlagzeilen gemacht. Das 99 Millionen Jahre alte Jungtier ist das am besten erhaltene Exemplar seiner Art: Merkmale wie Augenlider, Ohröffnungen und sogar Federpigmentierung bleiben erhalten. Das Exemplar erweitert unser Verständnis der frühen Federn und beleuchtet die Anatomie, Entwicklung und den Lebensstil einer großen Gruppe von Mesozoikvögeln, den Enantiornithes, die neben den Dinosauriern lebten. Das Papier wurde in Gondwana Research veröffentlicht und ist online verfügbar.

Wir hatten das Privileg, mehr über diese monumentale Entdeckung von einem wichtigen Teammitglied, Dr. Ryan McKellar, Kurator für Paläontologie der Wirbellosen Tiere im Royal Saskatchewan Museum, zu erfahren. Dr. McKellar beteiligte sich auch an der Studie des ersten gefiederten Dinosaurierschwanzes aus Bernstein, der in derselben Region von Myanmar (Burma) gefunden wurde.
Rekonstruktion des Künstlers, basierend auf erhaltenem Material und Wissen über Enantiornithes-Fossilien, verglichen mit den Röntgen-Mikro-CT-Daten Bildnachweis: Ming Bai, Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS)

Wie reagieren Sie auf die umfassende Berichterstattung, die diese Geschichte erhält?

Es ist fantastisch zu sehen, wie sich das öffentliche Interesse an der Paläontologie erweitert, um diese ungewöhnliche neue Forschungslinie zu erfassen. Hoffentlich werden diese kleinen Einblicke in alte Ökosysteme und ihre Bewohner den Fossilienbestand von Wirbeltieren in den kommenden Jahren weiter erhöhen.

Was war deine Rolle in diesem Projekt?

Das Projekt wurde von Lida Xing geleitet und ich half beim Studium der Federn und bei der Arbeit an der Taphonomie (d. H. Konservierung und wie das Tier in das Harz gelangte).

Ryan und Lida in der Mikrophotographie-Station des Royal Saskatchewan Museum Bildnachweis: Shenna Wang

Sie haben auch einen Hintergrund in der Paläontologie der Wirbellosen Tiere. Hat diese Erfahrung dazu beigetragen, das Studium dieses Wirbeltierfundes zu informieren?

Ja, bis zu einem gewissen Grad - wir haben nach Dingen wie Insekten und Milben gesucht, die uns sagen könnten, ob das Exemplar gesäubert wurde oder ob es zu Lebzeiten Parasiten gab.

Haben Sie erkannt, ob dieser Vogel gefangen oder parasitiert wurde?

Es gab keine Anzeichen von Kampf, daher glauben wir, dass dieses Exemplar möglicherweise tot war, bevor es auf das Harz traf. Abgesehen davon, dass ein Femur aus seiner natürlichen Position herausgezogen wurde, gab es keine klaren Anzeichen dafür, dass die Probe gespült oder parasitiert worden war.

Dies war ein internationales Projekt, an dem auch Wissenschaftler aus den USA und China teilnahmen. Waren Sie der einzige Kanadier, der daran beteiligt war?

Ja, aber ich hatte das Glück, Kollegen im RSM (Royal Saskatchewan Museum) zu haben, die den Zugang zu modernen Vogelbrütlingen zum Vergleich ermöglichten.

Gab es in Myanmar irgendwelche Herausforderungen?

Lida hat den Großteil der Feldarbeit in diesem Bereich geleistet, und viele der untersuchten Exemplare stammen aus Bernsteinmärkten. Im Fall dieses Exemplars wurde es vom Hupoge Bernsteinmuseum in China gekauft, und sie kontaktierten Lida, um das Exemplar zu untersuchen, als sie den Zusammenhang zwischen dem Exemplar und seiner Forschung erkannten. Die Bergbauregion selbst liegt im Bundesstaat Kachin im Norden von Myanmar, was sehr turbulent sein kann.

Bernsteinmine im Bundesstaat Kachin in Myanmar. Bildnachweis: Huabao Dong

Wirbellose Tiere oder Pflanzenmaterial sind häufige bernsteinfarbene Einschlüsse, wohingegen Wirbeltiere selten in Bernstein vorkommen. Warum sind Wirbeltiere aus Bernstein in dieser Gegend zu finden?

Der Bernstein aus Myanmar ist härter und hat im Allgemeinen größere Stücke als andere bernsteinfarbene Vorkommen der Kreide. Dies kann auf die Produktion einer einzigartigen Art von Nadelbäumen zurückzuführen sein oder unter besonderen Bedingungen, die große Harzmengen erzeugen, wie zum Beispiel Waldfluten oder Baumkrankheiten. Es wird in massivem Maßstab abgebaut, was bedeutet, dass viel mehr Stücke zum Lernen zur Verfügung stehen als jede andere Kreidelagerstätte.

Was sind die Vor- und Nachteile der Untersuchung von im Bernstein gefundenen Fossilien gegenüber typischen Arten der Konservierung?

Die Untersuchung von Fossilien in Bernstein hat den Vorteil, dass man Proben mit mikroskopischen Strukturen, Spuren von Originalfarben und Resten von Weichteilen, die in anderen Umgebungen wahrscheinlich nicht erhalten bleiben, detaillierter sehen kann. Darüber hinaus führt das Betrachten von Mustern in drei Dimensionen und umgeben von anderen Fossilien im Bernstein manchmal zu ökologischen Hinweisen oder bewahrt eingefrorene Verhaltensweisen, die wir sonst nirgendwo finden. Leider konserviert Bernstein nur kleine Tiere oder Fragmente größerer Tiere, wodurch es schwierig werden kann, sich ein besseres Bild zu machen. Oft sind die Exemplare tief im Bernstein versiegelt, was unsere Fähigkeit einschränkt, ihre Chemie zu beobachten.

Hat das Studium des Theropoden-Dinosauriers in Bernstein die Untersuchung dieses Vogels beeinflusst oder unterstützt?

Wie bei vielen Arten der Forschung ist das Studium einer großen Stichprobe und eines guten Vergleichsmaterials der Schlüssel zum Studium dieses Materials. Jedes der Exemplare, an denen wir in der Vergangenheit gearbeitet haben, sowie die veröffentlichten Arbeiten anderer helfen, unser Verständnis zu fördern. Der Dinosaurierschwanz aus birmanischem Bernstein (sowie einige der in kanadischer Kreide-Bernstein eingeschlossenen „Protofeathers“ und eine große Auswahl an Kompressionsfossilien mit Federspuren) haben unsere Erwartungen an bestimmte Federtypen, die eher „Dinosaurier-artig“ sind, geprägt ähnlicher denen der modernen Vögel.

Die Arbeit von Jingmai O'Connor und Luis Chiappe über das Skelettmaterial profitierte auch von einer größeren Auswahl an Enantiornithinen, die in Sedimentgesteinen konserviert wurden.

Jingmai in ihrem Labor mit einem fossilen Vogel. Bildnachweis: Jingmai O’Connor, Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS, IVPP)

Diese Probe hat Augenlider, Pigment, Schuppen und andere detaillierte Gewebekonservierung. Es ist auch ziemlich vollständig. Wie bemerkenswert ist dieser Erhaltungsgrad?

In Bezug auf den gesamten Fossilienbestand für Enantiornithe wurden Proben aus Sedimentgesteinen gewonnen, wobei ein größerer Teil des Skeletts erhalten blieb. In diesen Proben sind die Federn jedoch normalerweise zu einem dünnen Kohlenstofffilm mit begrenzter Oberflächendetails verdichtet. Wir haben letztes Jahr ein Paar Flügelspitzen von Enantiornithinen in birmanischem Bernstein beschrieben, aber dies ist das erste Mal, dass wir einen großen Teil des Skeletts (Kopf, Hals, zwei Füße und eine Flügelspitze) und eine Schicht davon sehen Federn und durchscheinende Haut, die den größten Teil der rechten Körperseite darstellt.

Können Sie die durchscheinenden Hautschichten des CT-Scans erläutern? Welche Bedeutung hat dieses Gewebe? War das ein schockierender Fund?

Als wir anfingen zu versuchen, die Federn der konservierten Körperteile, die im CT-Scan sichtbar wurden, herauszufinden, stellten wir fest, dass vom Unterschenkel geisterhafte Hautspuren vorhanden waren, und dass wir die Probe hart genug untersuchten Bei einer Vielzahl von Lichtverhältnissen und der Überlagerung der CT-Scandaten könnten wir die Hautoberfläche für den größten Teil der rechten Körperseite darstellen. Die Bedeutung dieses Gewebes ist, dass es uns einen ersten Blick auf Federn über den gesamten Körper gibt, was wir mit den typischen Kompressionsfossilien nicht wirklich bekommen.

Die Skin Sheets waren ein bisschen schockierend, weil wir darüber diskutiert hatten, ob die einzelnen Skelettkomponenten im Bernstein alle derselben Person angehören könnten und ob es Spuren von Raubtier oder Abwasch gab. Als wir feststellten, dass es einen großen Unterschied in der sichtbaren Konservierung zwischen den Regionen gab, in denen der Knochen konserviert wurde, und denen, in denen nur Haut und Federn konserviert waren, wurde schnell klar, dass wir den größten Teil eines einzelnen Individuums hatten, einschließlich Teile wie der Schwanz und die Knochen war verwittert worden.

Grafische Zusammenfassung für Gondwana Research, die die Verbindung zwischen Bernstein-, Röntgen-Mikro-CT-Daten und der Rekonstruktion des Ganzkörperkünstlers hervorhebt. Bildnachweis: Jingmai O'Connor, Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS, IVPP), mit Komponenten von Chung-Tat Cheung und Ming Bai.Überblick über Fuß und Schienbein, durchscheinende Haut oberhalb des Sprunggelenks. Bildnachweis: Ming Bai, Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS)

Verändert diese Entdeckung unser Verständnis der Evolution von Federn? Hat es einen Einfluss auf unser Verständnis der Evolution von Vögeln?

Dieses Exemplar zeigt, dass Enantiornithine Flugfedern hatten, die denen von modernen Vögeln ähnelten. Die Jungtiere behielten jedoch eine spärliche Borstenschicht zwischen den Federn an Füßen, Beinen und Schwanz, die den gefundenen "Protofeathers" oberflächlich ähneln um Dinosaurierskelette. Dies kann bedeuten, dass primitive Federtypen von Jugendlichen aus einer breiteren Palette von Evolutionsgruppen untersucht werden können.

Was ist das Einzigartigste oder Überraschendste am Gefieder dieses Vogels?

Das Vorhandensein von Borsten zwischen den Federn an den Beinen und am Schwanz deutet darauf hin, dass in dieser Gruppe von Vögeln evolutionsbedingte Überreste aufgetreten sein könnten. Das Auffinden von Federn an der Schwanzspitze ergab eine bemerkenswert kurze Zeitspanne, seit der Vogel geschlüpft war.

Können Sie den Unterschied zwischen Dinosaurierfedern, alten Vogelfedern und modernen Vogelfedern kurz erklären?

Kurz gesagt, viele Theropoden-Dinosaurier sind einfache Federn, die die Form von isolierten Borsten annehmen oder einfache Verzweigungsmuster aufweisen. Wenn Sie sich den modernen Vögeln aus evolutionärer Sicht nähern, entwickeln die Federn komplexe Verzweigungsmuster und werden zu den abgeflachten, asymmetrischen Federn, die wir mit modernen Vögeln verbinden.

Überblick über die Flügelspitze (Fingerknochen in der unteren linken Ecke des Bildes), die zeigt, wie Federn an den Flügelknochen anhaften. Bildnachweis: Ming Bai, Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS)Illustration der Federverteilung und der erhaltenen Hautkontur. Bildnachweis: Royal Saskatchewan Museum (RSM / R.C. McKellar)

Können Sie erklären, wie sich Kreidevögel von modernen Vögeln unterscheiden?

Die größten Unterschiede zwischen den untersuchten Vögeln und modernen Vögeln sind das Vorhandensein von Zähnen, Klauen an den Flügeln und eine unterschiedliche Anordnung der Knochen in den Schulter- und Knöchelbereichen.

Was war der größte Entwicklungsunterschied bei diesen prähistorischen Vögeln im Vergleich zu modernen Vögeln?

Die Enantiornithine waren hochgradig vorsozial, was bedeutete, dass sie mit wenig elterlicher Fürsorge und einem vollen Satz Flugfedern auf den Flügeln auf dem Boden geschlüpft waren und kurz nach dem Schlüpfen zu den Bäumen gingen. Dieses Entwicklungsmuster gibt es immer noch bei einigen Vögeln, beispielsweise bei der Brush Turkey, aber die meisten modernen Vögel sind viel stärker von ihren Eltern abhängig.

Gab es Vorteile gegenüber der Abhängigkeit? Gab es irgendwelche Nachteile?

Die Vorteile für die Eltern wären die Energieeinsparung gewesen, ohne dass das Nest gepflegt oder die Jungtiere gefüttert werden mussten, bis sie sich soweit entwickelt hatten, dass sie sich selbst wehren konnten. Der Nachteil wäre eine höhere Sterblichkeit unter den Jungtieren gewesen - dies ist wahrscheinlich ein Grund dafür, dass wir einen so guten Fossilienbestand für jugendliche Enantiornithine haben - viele von ihnen sind jung gestorben.

Wird es schließlich eine weitere Analyse des Fossils geben?

Obwohl der größte Teil dieses Exemplars tief in der Bernsteinmasse vergraben ist, hoffen wir, dass wir die Farben, die erhalten werden, genauer betrachten können und wie genau die sichtbaren Farbspuren widerspiegeln, wie das Tier wann ausgesehen hätte es lebte.

Dieser Artikel erschien erstmals auf fossilrealm.com