science >> Wetenschap >  >> anders

Onderzoek onthult vroegste vluchtgerelateerde ruistrategie bij 150 miljoen jaar oude vogels

Restanten van verenscheden op de vleugels van de fossiele vogel Archaeopteryx, toont het vroegste bewijs van een complexe ruistrategie. De witte pijlen geven de verenscheden aan. Schaalbalk is 1 cm. Krediet:Kaye et al. 2020.

Vliegende vogels vervellen hun veren als ze oud en versleten zijn omdat ze de vliegprestaties belemmeren, en de vervellingsstrategie is typisch een opeenvolgende vervelling. Vervellen wordt verondersteld ongeorganiseerd te zijn in de eerste gevederde dinosaurussen omdat ze de vlucht nog moesten ontwikkelen, dus het bepalen hoe rui is geëvolueerd, kan leiden tot een beter begrip van de oorsprong van de vlucht.

Echter, bewijs van de overgang naar moderne vervellingsstrategieën is schaars in het fossielenbestand. Onlangs, Onderzoeksassistent-professor Dr. Michael PITTMAN van de onderzoeksafdeling voor aard- en planetaire wetenschap, evenals het laboratorium voor paleontologie van gewervelde dieren, aan de Faculteit Wetenschappen van de Universiteit van Hong Kong (HKU), Thomas G KAYE van de Foundation for Scientific Advancement (Arizona, VS) en William R WAHL van het Wyoming Dinosaur Center (Wyoming, ONS.), ontdekten samen de vroegste vermelding van verenrui van de beroemde vroege fossiele vogel Archaeopteryx die in Zuid-Duitsland werd gevonden in rotsen die zo'n 150 miljoen jaar geleden tropische lagunes waren. De bevindingen zijn gepubliceerd in Communicatiebiologie .

Archaeopteryx ruistrategie gebruikt om maximale vliegprestaties te behouden

De meest voorkomende vervellingsstrategie bij moderne vogels is een opeenvolgende vervelling, waar veren van beide vleugels tegelijkertijd in een symmetrisch patroon verloren gaan. De volgorde van verenverlies volgt twee verschillende strategieën:De eerste strategie is een numeriek opeenvolgende vervelling waarbij veren in numerieke volgorde verloren gaan en is de meest voorkomende onder zangvogels, ook bekend als zangvogels en neerstrijkende vogels; de tweede strategie is een centre-out strategie waarbij eerst een centrumveer verloren gaat, en dan worden de volgende veren vanaf dit middelpunt naar buiten geworpen; dit komt vaker voor bij niet-zangvogels zoals valken. Deze strategie minimaliseert de grootte van het aerodynamische gat in de vleugel, waardoor valken hun vliegprestaties beter kunnen behouden tijdens de rui voor de jacht.

Levensreconstructie van Archaeopteryx, de iconische vroege vogel uit de Solnhofen-kalksteen in Zuid-Duitsland. Krediet:Julius T. Csotonei

Laser-gestimuleerde fluorescentiebeeldvorming, mede ontwikkeld aan de HKU, onthulde verenhulzen op het Thermopolis-exemplaar van Archaeopteryx die anders onzichtbaar zijn onder wit licht. "We vonden verenscheden gespiegeld op beide vleugels. Deze omhulsels zijn gescheiden door één veer en staan ​​niet in numerieke volgorde. Dit geeft aan dat Archaeopteryx een sequentiële centre-out rui-strategie gebruikte, die wordt gebruikt in levende valken om maximale vliegprestaties te behouden, " zei Kaye. Deze strategie was daarom al aanwezig bij de vroegste oorsprong van de vlucht.

Roofvogel die in de rui is. De witte pijlen geven de veeropeningen aan. Krediet:Shutterstock

"De centre-out rui-strategie bestond in vroege vliegers en zou een zeer welkom voordeel zijn geweest vanwege hun anders slechte vliegcapaciteiten. Ze zouden elk vluchtvoordeel dat ze konden behalen op prijs hebben gesteld, " zei Pittman. "Deze ontdekking biedt belangrijke inzichten in hoe en wanneer vogels hun vroege vluchtmogelijkheden verfijnden voordat iconische maar latere vluchtgerelateerde aanpassingen zoals een gekield borstbeen (borstbeen) verschenen, versmolten staartpunt (pygostyle) en het trioseale kanaal van de schouder, ", voegde Pitman eraan toe.

Deze studie maakt deel uit van een groter langetermijnproject van Pittman en Kaye en hun team van medewerkers om de oorsprong van vliegen beter te begrijpen.