Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Is het een vogel of een dinosaurus? Fossielen uit Teylers Museum in Nederland bezoeken in het geheim de Britse synchrotron

150 miljoen jaar oud fossiel van Ostromia crassipes (voorheen bekend als een exemplaar van Archaeopteryx) uit het Teylers Museum in Nederland, klaar voor scannen bij Diamond Light Source tijdens een zwaarbeveiligde operatie. Credit:Diamond Light Source

De gevederde ledematen, scherpe tanden en klauwen van de oudst bekende vogelachtige dinosaurussen, de Archaeopteryx, hebben natuuronderzoekers en paleontologen gefascineerd, waaronder Charles Lyell en Charles Darwin, die de soort beroemd hebben gemaakt, vooral na de publicatie van zijn evolutietheorie.



Dus toen een kostbaar 150 miljoen jaar oud fossiel van de Ostromia crassipes (voorheen bekend als een exemplaar van Archaeopteryx) bij de Diamond Light Source aankwam tijdens een streng beveiligde operatie, veroorzaakte dat uiteraard veel opwinding.

Het zeldzame fossiel, dat gewoonlijk wordt bewaard in het gerenommeerde Teylers Museum in Nederland, werd naar Diamond gebracht zodat wetenschappers meer konden ontdekken over de kenmerken ervan, waaronder de kleur van de veren. Het exemplaar werd bestudeerd op de I18-bundellijn, met behulp van een microfocus-röntgenfoto die beschikbaar is in de toonaangevende wetenschappelijke faciliteit van het Verenigd Koninkrijk.

De Archaeopteryx wordt de "eerste echte vogel" genoemd en is ongeveer even groot als een ekster, met een lengte van ongeveer 50 centimeter van kop tot staart. Dit "Ostromia"-fossiel toont het kniegebied, een deel van de vleugel, klauwen, ribben, onderbuikbeenderen en verenafdrukken. Deze werden bij Diamond gedetailleerder onderzocht dan ooit tevoren. Dit is de eerste keer dat dit specifieke fossiel op een dergelijke manier is bestudeerd.

Collectiemanager Tim de Zeeuw omschreef het als de Mona Lisa van de fossielencollectie van het museum. Hij legde uit dat het Jura-fossiel in 1855 werd ontdekt in Jachenhausen, een dorp in het zuidoosten van Duitsland. Het fossiel werd in het geheim naar Groot-Brittannië gebracht door een speciaal transportteam en werd 24 uur per dag achter slot en grendel bewaard, zelfs terwijl het zich op de straallijn bij Diamond bevond. .

  • Onderzoeksteam van de Universiteit Utrecht en Teylers Museum bij Diamond's microfocusspectroscopiebundellijn I18. Hoofdauteur Edgar Mulder, masterstudent aan de universiteit rechts op de foto. Credit:Diamond Light Source
  • Ostromia-reconstructie, voorheen bekend als het Haarlemse Archaeopteryx-exemplaar. Credit:Mariolanzas CC BY-SA 4.0

Het nieuwe onderzoek zal het onderwerp zijn van een komende paper en is een samenwerking tussen de Universiteit Utrecht en Teylers Museum.

Hoofdauteur Edgar Mulder, een masterstudent aan de universiteit, legde uit dat het een beetje een droom was die uitkwam om tijd te krijgen om het fossiel bij Diamond te onderzoeken en dat het team de hele nacht doorwerkte om zoveel mogelijk informatie te verkrijgen.

Toen dit fossiel werd ontdekt, werd gedacht dat het een pterosauriër was, totdat het in 1970 werd geïdentificeerd als een Archaeopteryx. Professor dr. Anne S. Schulp van de Universiteit Utrecht zei:"In 2017 werd geconcludeerd dat dit monster nauwer verwant was aan de Chinese Anchiornis en de naam Ostromia kreeg.

"Dit nieuwe onderzoek bij Diamond helpt de kenmerken ervan verder te bepalen. Het is vooral belangrijk omdat de Archaeopteryx en andere 'vroege vogels' een sleutelrol spelen in de oorsprong van vogels."

Mulder voegt hieraan toe:"Dit is echt spannend werk omdat de Ostromia de klauwen en tanden van een dinosaurus heeft, maar de veren van een vogel, waardoor deze soort 'tussen' dinosaurussen en vogels staat. We hopen dat de resultaten het patroon in de veren zullen onthullen en identificatie van de melanine zou de kleur van de veren kunnen suggereren.

"Op dezelfde manier, als de veren en klauwen bewaard zijn gebleven en er keratine in de schede van de benige klauw zit, zal dit aantonen dat het net als mensen een eindkootje had, waarop een gespecialiseerde nagel groeit, gemaakt van keratine."

De analyse werd uitgevoerd met behulp van een combinatie van röntgenfluorescentiebeeldvorming en absorptiespectroscopie bij Diamond's microfocusspectroscopiebundellijn I18. Konstantin Ignatyev, hoofdbeamlinewetenschapper bij I18, voegde hieraan toe:"Deze bundellijn heeft een superheldere, energie-afstembare röntgenmicrobundel die kan worden scherpgesteld tot op 2 micron, en die het breedste scala aan elementen op het periodiek systeem kan scannen.

"Hierdoor kunnen we de elementaire en chemische samenstelling van verschillende monsters met een zeer hoge ruimtelijke resolutie bestuderen. In dit geval konden we in detail kijken naar de chemische omgeving van zwavel op verschillende locaties op het fossiel en de distributie en concentratie van zwavel vaststellen." andere elementen, van fosfor tot zink.

"Als we bijvoorbeeld naar de zwavelchemie in dit monster kijken, kunnen chemische signalen van afbraakproducten van zachte weefsels zoals weefsels, veren, huid, keratine, enz. worden onthuld. Dit zal meer details over dit fossiel onthullen dan wat eerder mogelijk was te zien." ."

Geleverd door Diamond Light Source