Livsrekonstruktion av den fossila fågeln Confuciusornis, en av de första näbbfåglarna. Confuciusornis var ungefär lika stor som en kråka. Det är känt från hundratals vackert bevarade fossiler, finns i bergarter från tidiga krita från nordöstra Kina. Kredit:Gabriel Ugueto
Confuciusornis var en kråkliknande fossil fågel som levde i krita för ~120 miljoner år sedan. Det var en av de första fåglarna som utvecklade en näbb. Tidig näbbutveckling är fortfarande understuderad. Med hjälp av en bildteknik som kallas laserstimulerad fluorescens (LSF), forskare vid University of Hong Kong (HKU) tar upp detta genom att avslöja hur olika näbben och käken hos Confuciusornis var jämfört med fåglar vi ser idag.
LSF är en avbildningsteknik som utvecklats tillsammans vid HKU och som innebär att en laser lyser mot ett mål. Det är välkänt inom paleontologin för att göra fossila ben och de mjuka vävnaderna som bevaras bredvid dem lyser i mörkret. LSF har avslöjat fina huddetaljer och annan tidigare osynlig mjuk vävnad i ett stort antal fossiler, särskilt de av tidiga fåglar och andra fjäderdinosaurier.
HKU Ph.D. student Case Vincent Miller och hans handledare Forskningsassistent Dr. Michael Pittman (Vertebrate Paleontology Laboratory, Division of Earth and Planetary Science &Department of Earth Sciences) ledde denna studie med Thomas G. Kaye från Foundation for Scientific Advancement (Arizona, USA) och kollegor vid Shandong Tianyu Museum of Nature (Pingyi, Kina). Under LSF, som utvecklades tillsammans av Dr. Pittman och Mr. Kaye, teamet avslöjade den fingernagelliknande "mjuka näbben" av Confuciusornis, en egenskap som täcker näbben på varje fågel och kallas rhamphotheca. Exemplet som teamet hittade i Confuciusornis bevarades löst från den beniga delen av näbben. "Fossiliserade rhamphothecae har rapporterats i fossila fåglar tidigare, sade Dr. Pittman, "men ingen har egentligen frågat vad de säger om de tidigaste näbbfåglarna."
Ett exemplar av den tidiga näbbfågeln Confuciusornis avbildad med den HKU-kodutvecklade avbildningstekniken, Laserstimulerad fluorescens (LSF). Rhamphotheca eller "mjuk näbb" (fingernagelliknande beläggning av bennäbben) är den rödbruna formen till höger i bilden. Kredit:Michael Pittman &Thomas G Kaye.
Rekonstruktion av rhampotheca ('mjuk näbb') av Confuciusornis från figur 2. Prickade linjer och grå områden saknas eller otydliga detaljer i fossilet. Den rosa formen är den nuvarande positionen för rhamphotheca, den röda formen är dess ursprungliga position i livet. Kredit:Case Vincent Miller &Michael Pittman.
Det internationella forskarteamet rekonstruerade hur näbben såg ut i livet, och använde detta för att konsolidera kunskapen om Confucusornis näbb över alla kända exemplar. Genom att lyfta fram att rhamphotheca var lätt att ta bort och genom att utföra det första testet av käkstyrka hos en fågel från dinosaurietiden, teamet föreslog att denna tidiga näbbfågel var lämpad för att äta mjuk mat. Till sist, teamet lyfter fram skillnader i hur näbben är sammansatt för att visa att trots att de ser ut som levande fåglar, de tidiga näbbarna av Confuciusornis och dess nära släktingar är fundamentalt annorlunda strukturer än de som ses hos moderna fåglar.
Angående framtidsplaner, Mr. Miller sa, "Vår forskning har väckt många intressanta frågor framöver. Vi vet så lite om fossila rhamphothecae och planerar att använda LSF för att studera ännu fler fossiler för att hitta fler av dessa dolda ädelstenar. Jag är särskilt intresserad av att se om näbbfäststyrkan i levande fåglar har någon korrelation med den övergripande styrkan av deras käke. Detta kan hjälpa oss att bättre förstå fossila fåglar. Denna studie är bara den första glimten av denna intressanta och nya studielinje om tidiga näbbar, så jag är väldigt exalterad."
Tidningen publiceras i Kommunikationsbiologi .
