science >> Wetenschap >  >> anders

Vogelsnavel onthuld door laserbeeldvorming informeert vroege snavelfunctie en ontwikkeling

Levensreconstructie van de fossiele vogel Confuciusornis, een van de eerste snavelvogels. Confuciusornis was ongeveer zo groot als een kraai. Het is bekend van honderden prachtig bewaarde fossielen, gevonden in Vroeg-Krijtgesteenten uit het noordoosten van China. Krediet:Gabriel Ugueto

Confuciusornis was een kraaiachtige fossiele vogel die ongeveer 120 miljoen jaar geleden in het Krijt leefde. Het was een van de eerste vogels die een snavel ontwikkelde. Vroege snavelevolutie blijft onderbelicht. Met behulp van een beeldvormende techniek genaamd Laser-Stimulated Fluorescence (LSF), onderzoekers van de Universiteit van Hong Kong (HKU) pakken dit aan door te onthullen hoe verschillend de snavel en kaak van Confuciusornis waren vergeleken met vogels die we tegenwoordig zien.

LSF is een beeldvormingstechniek die mede is ontwikkeld aan de HKU en waarbij een laser op een doel schijnt. Het staat in de paleontologie bekend om het maken van fossiele botten en de zachte weefsels die ernaast worden bewaard, glow-in-the-dark. LSF heeft fijne huiddetails en ander voorheen onzichtbaar zacht weefsel onthuld in een breed scala aan fossielen, vooral die van vroege vogels en andere gevederde dinosauriërs.

HKU Ph.D. student Case Vincent Miller en zijn begeleider Research Assistant Professor Dr. Michael Pittman (Vertebrate Paleontology Laboratory, Division of Earth and Planetary Science &Department of Earth Sciences) leidde deze studie met Thomas G. Kaye van de Foundation for Scientific Advancement (Arizona, USA) en collega's van het Shandong Tianyu Museum of Nature (Pingyi, China). Onder LSF, die werd mede ontwikkeld door Dr. Pittman en Mr. Kaye, het team onthulde de vingernagelachtige 'zachte snavel' van Confuciusornis, een kenmerk dat de snavel van elke vogel bedekt en de rhamphotheca wordt genoemd. Het exemplaar dat het team in Confuciusornis vond, werd los van het benige deel van de snavel bewaard. "Gefossiliseerde rhamphothecae zijn eerder gemeld bij fossiele vogels, " zei Dr. Pittman, "maar niemand heeft echt gevraagd wat ze ons vertellen over de vroegste snavelvogels."

  • Een exemplaar van de vroege snavelvogel Confuciusornis afgebeeld met de HKU-medeontwikkelde beeldvormingstechniek, Lasergestimuleerde fluorescentie (LSF). De rhamphotheca of 'zachte snavel' (vingernagelachtige coating van de benige snavel) is de roodbruine vorm aan de rechterkant van de afbeelding. Krediet:Michael Pittman &Thomas G Kaye.

  • Reconstructie van de rhampotheca ('zachte snavel') van Confuciusornis uit Figuur 2. Stippellijnen en grijze gebieden ontbreken of onduidelijke details in het fossiel. De roze vorm is de huidige positie van de rhamphotheca, de rode vorm is zijn oorspronkelijke positie in het leven. Krediet:Case Vincent Miller &Michael Pittman.

Het internationale onderzoeksteam reconstrueerde hoe de snavel er in het leven uitzag, en gebruikte dit om de kennis van de snavel van Confucusornis over alle bekende exemplaren te consolideren. Door te benadrukken dat de rhamphotheca gemakkelijk los te maken was en door de eerste test van de kaaksterkte uit te voeren bij een vogel uit het dinosaurustijdperk, het team suggereerde dat deze vroege snavelvogel geschikt was voor het eten van zacht voedsel. Eindelijk, het team benadrukt verschillen in de manier waarop de snavel is samengesteld om te laten zien dat ondanks het feit dat ze eruitzien als levende vogels, de vroege snavels van Confuciusornis en zijn naaste verwanten zijn fundamenteel andere structuren dan die van moderne vogels.

Krediet:de universiteit van Hong Kong

Wat betreft toekomstplannen, De heer Miller zei:"Ons onderzoek heeft in de toekomst veel interessante vragen opgeroepen. We weten zo weinig over fossiele rhamphothecae en zijn van plan LSF te gebruiken om nog meer fossielen te bestuderen om meer van deze verborgen edelstenen te vinden. vogels heeft enige correlatie met de algehele sterkte van hun kaak. Dit zou ons kunnen helpen om fossiele vogels beter te begrijpen. Deze studie is slechts de eerste glimp van deze interessante en nieuwe lijn van onderzoek naar vroege snavels, dus ik ben erg enthousiast."

De krant is gepubliceerd in Communicatiebiologie .