Rester av fjäderslidor på vingarna av den fossila fågeln Archaeopteryx, visar de tidigaste bevisen på en komplex fällningsstrategi. De vita pilarna indikerar fjäderslidorna. Skalstången är 1 cm. Kredit:Kaye et al. 2020.
Flygande fåglar smälter sina fjädrar när de är gamla och slitna eftersom de hämmar flygprestanda, och smältningsstrategin är typiskt en sekventiell smältning. Molting tros vara oorganiserat i de första fjäderdinosaurierna eftersom de ännu inte hade utvecklats flygningen, så att bestämma hur molting utvecklades kan leda till bättre förståelse av flygets ursprung.
Dock, bevis på övergången till moderna smältningsstrategier finns knappa i fossilregistret. Nyligen, Forskningsassistent Dr. Michael PITTMAN från forskningsavdelningen för jord- och planetvetenskap, samt ryggradspaleontologiska laboratoriet, vid den naturvetenskapliga fakulteten vid University of Hong Kong (HKU), Thomas G KAYE från Foundation for Scientific Advancement (Arizona, U.S.) och William R WAHL från Wyoming Dinosaur Center (Wyoming, USA), upptäckte tillsammans den tidigaste registreringen av fjädermoltning från den berömda tidiga fossila fågeln Archaeopteryx som hittades i södra Tyskland i klippor som brukade vara tropiska laguner för ~150 miljoner år sedan. Fynden publicerades i Kommunikationsbiologi .
Archeopteryx molting-strategi används för att bevara maximal flygprestanda
Den vanligaste moltstrategin hos moderna fåglar är en sekventiell molt, där fjädrar förloras från båda vingarna samtidigt i ett symmetriskt mönster. Sekvensen av fjäderförlust följer två olika strategier:Den första strategin är en numeriskt sekventiell molt där fjädrar tappas bort i numerisk ordning och är den vanligaste bland passerinfåglar, även känd som sångfåglar och sittande fåglar; den andra strategin är en center-out-strategi där en centerfjäder tappas först, och sedan fälls efterföljande fjädrar utåt från denna mittpunkt; detta är vanligare hos icke-passerine fåglar som falkar. Denna strategi minimerar storleken på det aerodynamiska hålet i vingen, vilket gör att falkar bättre kan behålla sin flygprestanda under molten för jakt.
Livsrekonstruktion av Archaeopteryx, den ikoniska tidiga fågeln från Solnhofens kalkstenar i södra Tyskland. Kredit:Julius T. Csotonyi
Laserstimulerad fluorescensavbildning samutvecklad vid HKU avslöjade fjäderhylsor på Thermopolis-exemplaret av Archeopteryx som annars är osynliga under vitt ljus. "Vi hittade fjäderhylsor speglade på båda vingarna. Dessa höljen är åtskilda av en fjäder och är inte i numerisk sekventiell ordning. Detta indikerar att Archaeopteryx använde en sekventiell center-out molting-strategi, som används i levande falkar för att bevara maximal flygprestanda, " sa Kaye. Denna strategi fanns därför redan vid flygets tidigaste start.
Rovfågel som genomgår fällning. De vita pilarna indikerar fjädergaporna. Kredit:Shutterstock
"Centrum-out molting-strategin fanns i tidiga flygblad och skulle ha varit en mycket välkommen fördel på grund av deras annars dåliga flygförmåga. De skulle ha uppskattat alla flygfördelar de kunde få, ", sa Pittman. "Denna upptäckt ger viktiga insikter om hur och när fåglar förfinade sina tidiga flygförmåga innan uppkomsten av ikoniska men senare flygrelaterade anpassningar som ett kölat bröstben (bröstbenet), sammansmält svansspets (pygostyle) och axelns triosseal-kanal, tillade Pittman.
Denna studie är en del av ett större långsiktigt projekt av Pittman och Kaye och deras team av medarbetare för att bättre förstå ursprunget till flygningen.
