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Wissenschaftler identifizieren erstmals blaue Farbtöne in versteinerten Vogelfedern

Ein prähistorischer Eocoracias brachyptera- Vogel, dessen versteinerte Überreste etwa 48 Millionen Jahre nach seinem Tod aus der deutschen Grube Messel geborgen wurden, weist laut einer neuen Studie im Journal of the Royal Society Interface die ältesten bislang identifizierten Hinweise auf ein blaues Gefieder auf.

Forscher unter der Leitung von Frane Babarović, Ph.D. Student an der englischen Universität von Sheffield berichtet, dass sich blau gefärbte Federn, die jetzt zum ersten Mal aus dem Fossilienbestand rekonstruiert wurden, von schillernden, braunen, schwarzen und rotbraunen Tönen unterscheiden lassen, indem man sich die so genannten winzigen Pigmentsäcke genauer ansieht Melanosomen. Wie Michael Greshko für National Geographic erklärt, haben schwarze Federn wurstförmige Melanosomen, während rotbraune ein fleischbällchenartiges Aussehen haben. Diejenigen, die mit dem blauen Gefieder assoziiert sind, sind jedoch viel länger als breit und weisen eine deutliche Ähnlichkeit mit Melanosomen auf, die an der Erzeugung der Farbe Grau beteiligt sind.

„Wir haben herausgefunden, dass Melanosomen in blauen Federn einen unterschiedlichen Größenbereich von den meisten… Farbkategorien haben und wir können daher einschränken, welche Fossilien ursprünglich blau gewesen sein könnten“, sagt Babarović in einer Pressemitteilung. "Die Überlappung mit grauer Farbe könnte auf einen gemeinsamen Mechanismus hindeuten, wie Melanosomen an der Graufärbung beteiligt sind und wie diese strukturellen blauen Farben gebildet werden."

062519_CG_fossil-inline_1_370.jpg Künstlerische Darstellung des ausgestorbenen Eocoracias brachyptera Vogels (Marta Zaher / Universität Bristol)

Blau als Farbe ist schwieriger zu erreichen und zu erkennen. Laut Kay Vandette von Earth.com enthalten blaue Vogelfedern Hohlräume, die blaues Licht streuen. Es ist daher unmöglich zu bestimmen, ob ein Vogel ein blaues Gefieder aufwies, ohne die dunklen Melaninpigmente zu untersuchen, die für die Absorption des verbleibenden ungestreuten Lichts verantwortlich sind.

Obwohl blaue, grüne und farblich wechselnde irisierende Federn - wie sie bei Pfauen und Kolibris zu sehen sind - eine spezifische Struktur aufweisen, die aus einer Schicht von schwammigem Keratin und einer anderen Schicht von pigmenttragenden Melanosomen besteht, weist Carolyn Gramling von Science News darauf hin, dass diese sogenannten strukturellen Federn bestehen Farben können weiter in irisierende und nicht irisierende Gruppen unterteilt werden.

Das nicht irisierende Blau besteht aus drei Schichten: einer äußeren Keratinschicht, einem schwammigen Mittelteil und einer inneren Melanosomenschicht, wie Greshko von National Geographic feststellt. Während irisierende Federn unterschiedliche Farben in unterschiedlichen Winkeln reflektieren, verlassen sich nicht irisierende Federn auf ihre mehrschichtige Struktur, um ein konsistentes Farberlebnis zu erzielen.

„Die oberste Schicht ist so strukturiert, dass sie Licht mit blauer Wellenlänge bricht“, sagt Babarović gegenüber Gramling. Die Melanosomen unter dieser Schicht absorbieren währenddessen das verbleibende Licht und verhindern, dass die Federn schillern.

melanosomes_resize_md.png Unterschiedliche Melanosomenstrukturen sind mit unterschiedlichen Farben verbunden (Babarović et al.)

Keratin fossilisiert nicht gut, Melanosomen jedoch häufig. Tatsächlich, schreibt Greshko von National Geographic, wurden bereits fossile Pigmentsäcke aus einer Reihe von prähistorischen Kreaturen geborgen, darunter Dinosaurier, marine Reptilien und verschiedene Vogelarten.

Anhand dieser umfangreichen Datenquelle wollten Babarović und seine Kollegen herausfinden, ob eine bestimmte Melanosomenform mit nicht irisierendem Blau in Verbindung gebracht werden kann. Ihre Erkenntnisse, die möglicherweise auf einen evolutionären Zusammenhang zwischen Grau und Blau hindeuten, erschweren die Feststellung, ob ein uraltes Exemplar eine Farbe gegen die andere hat, und senken die Genauigkeit früherer Vorhersagemodelle fossiler Farben von 82 Prozent auf 61, 9 Prozent.

Laut Science News Gramling kann diese Unsicherheit jedoch gemindert werden, indem man sich mit den heutigen Verwandten ausgestorbener Tiere befasst. Speziell bei E. brachyptera haben zeitgenössische Gegenstücke, einschließlich der Old World-Familie von Walzen, Eisvögeln und Kookaburras, blaue Federn, was es äußerst wahrscheinlich macht, dass auch ihr uralter Vorfahre einen tiefblauen Farbton hatte.

Die Forscher hoffen, in Zukunft ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, warum Blau als evolutionäre Option aufgetaucht ist und welche Rolle es für den Lebensunterhalt von Vogelkreaturen spielt.

"Es ist etwas, das nicht so viel erforscht wurde", schließt Klara Norden, eine Evolutionsbiologin an der Princeton University, die nicht an der Studie beteiligt war, mit Gramling. „Niemand hat sich zuvor in großem Maßstab mit nicht irisierenden Strukturfarben befasst, da wir diesen Datensatz noch nie zuvor hatten. Es ist wirklich aufregend, diese Studie zu haben, die die Form dieser Melanosomen zeigt. “

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