Fjädrar avslöjade i ett ~125 miljoner år gammalt fossil av en fågel som kläcks visar att det kom "ur ägget springande". Prov MPCM-LH-26189 från Los Hoyas, Spanien är bevarat mellan två stenplattor:(a) "mot"-platta under normalt ljus (b) bild med laserstimulerad fluorescens (LSF) som kombinerar resultaten från båda stenplattorna. Detta avslöjar bruna fläckar runt exemplaret som inkluderar klumpar av långsträckta fjädrar associerade med halsen och vingarna och en enda lång vaned fjäder associerad med vänster vinge. (c) Normal ljusbild av huvudplattan. Skalan är 5 mm. Bildkredit:Kaye et al . 2019
De ~125 miljoner år gamla fossilbäddarna från tidig krita i Los Hoyas, Spanien, har länge varit kända för att producera tusentals förstenade fiskar och reptiler (Fig. 1). Dock, forskare har upptäckt en extremt sällsynt, nästan komplett skelett av en kläckande fågel. Genom att använda sin egen laserteknik, Dr Michael Pittman från Institutionen för geovetenskaper vid University of Hong Kong och Thomas G Kaye från Foundation for Scientific Advancement i USA har bestämt livsstilen för denna ~3 cm långa kläckande fågel genom att fastställa den tidigare okända fjädern som finns bevarad i fossilet prov (fig. 2).
Kycklingar och ankor är "precocial, " går och söker föda inom några timmar efter kläckningen (fig. 3). Duvor och örnar är "altriciala, " kvar i boet och tillvaratas av sina föräldrar. Forskare har en metod för att bestämma typen för ett givet fossilexemplar:att undersöka fjädrarna. När precociala fåglar kläcks, de har utvecklat dunfjädrar och delvis utvecklat stora fjädrar, och kan hålla värmen och röra på sig utan hjälp av föräldrar. "Tidigare studier sökte efter men lyckades inte hitta några antydningar till fjädrar på Los Hoyas kläckning. Detta innebar att dess ursprungliga livsstil var ett mysterium, " säger Dr. Pittman.
Pittman och Thomas Kaye tog med ny teknologi till studiet av Los Hoyas fossiler i form av en högeffektlaser. Detta gjorde att mycket små kemiska skillnader i fossilerna blev synliga genom att fluorescera dem i olika färger, avslöjar tidigare osynliga anatomiska detaljer. De hade nyligen framgång med den första upptäckta fossila fjädern, som de skiljde från den tidiga fågeln Archaeopteryx genom att återvinna den kemiska signaturen av dess fossila fjäderpenna, en viktig del av fjäderns identifiering som tidigare varit overifierad i ~150 år.
De nya resultaten på den kläckande fågeln besvarade äntligen frågan om dess livsstil, som det gjorde, verkligen, har fjädrar vid födseln (fig. 2, 4) och var således precocial. Fjädrarna var gjorda av kol, som har låg fluorescens under laserstimulerad fluorescens (LSF), men bakgrundsmatrisen glödde så att fjädrarna sticker ut i en dramatisk mörk siluett (Fig. 2). "Tidigare försök med UV-ljus och synkrotronstrålar misslyckades med att upptäcka fjädrarna, understryker att lasertekniken står ensam som ett nytt verktyg inom paleontologi, " tillade Tom Kaye, studiens huvudförfattare.
En fågel som kläcks lämnar sitt bo kort efter födseln för ~125 miljoner år sedan. Denna fågelunge levde i en sjömiljö och kan ha fötts på marken som några andra utdöda enantiornithine-fåglar. Kredit:Julius T Csotonyi / HKU Vertebrate Palaeontology Laboratory.
Denna upptäckt via ny teknik visar att vissa tidiga fåglar antog en precocial avelsstrategi precis som moderna fåglar. Således, på dinosauriernas tid, några fågelbebisar av enantiornitin hade möjlighet att undvika farorna med mesozoiskt liv, kanske genom att följa sina föräldrar eller röra på sig själva.
"En av fjädrarna som upptäcktes var av betydande storlek och bevarar egenskaper som setts hos andra kläckningar. Det tyder på att vår kläckning hade någorlunda välutvecklade svängfjädrar vid födseln, " säger Jesús Marugán-Lobón, en medförfattare från Universidad Autónoma i Madrid, Spanien (fig. 2B, 4). Denna och andra "upplysande" upptäckter lägger till vår kunskap om forntida liv med detaljer som överlever i fossilregistret som aldrig troddes möjliga ens för ett par decennier sedan.
Las Hoyas, Spanien är känt för spektakulära fossiler bevarade i 126+ miljoner år gamla stenar avsatta i en sjömiljö. Kredit:HKU MOOC / HKU Vertebrate Palaeontology Laboratory.