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Rätsel um den verschwundenen Federkiel gelöst

Die isolierte Feder MB.Av.100 (A) als Foto unter normalen Lichtverhältnissen (@MfN, Carola Radke), (B) als Originalzeichnung von H. von Meyer (1862) und (C) mit Laser-stimulierter Fluoreszens, welche den Federkiel sichtbar macht. Der Maßstab in (A) entspricht 1 cm.
Die isolierte Feder MB.Av.100 (A) als Foto unter normalen Lichtverhältnissen (@MfN, Carola Radke), (B) als Originalzeichnung von H. von Meyer (1862) und (C) mit Laser-stimulierter Fluoreszens, welche den Federkiel sichtbar macht. Der Maßstab in (A) entspricht 1 cm. Museum für Naturkunde Berlin

Ein neues Laser-stimuliertes Fluoreszenz-Verfahren zeigt, dass ein unbekannter befiederter Dinosaurier und nicht der Urvogel Archaeopteryx vor 150 Millionen Jahren eine Feder über der Solnhofen-Lagune verlor. Zu dieser Erkenntnis kommt ein Forscherteam unter Beteiligung von Daniela Schwarz am Museum für Naturkunde Berlin nach neuen Untersuchungen der Fossilien in den Berliner Forschungssammlungen.

Der Gattungsname des berühmten Urvogels Archaeopteryx bezieht sich auf die erste fossile Feder überhaupt, welche 1861 in der Gegend von Solnhofen gefunden wurde. Über einen langen Zeitraum repräsentierte diese Feder den Holotyp von Archaeopteryx und war eng mit den später gefundenen Körperfossilien von Archaeopteryx verbunden. Im Gegensatz zu den Federeindrücken, die an manchen dieser Körperfossilien zu finden sind, ist die isolierte Feder dunkel gefärbt und von einem Film von Kalk- oder Manganoxiden überzogen. In der detaillierten Beschreibung der fossilen Feder von 1862 wird ein langer Federkiel (Calamus) erwähnt, der allerdings heute am Fossil nicht mehr sichtbar ist. Selbst mit Röntgen-Fluoreszenz-Verfahren und langwelligem UV Licht konnte der „verlorene Federkiel“ nicht mehr sichtbar gemacht werden. Es gab daher Mutmaßungen darüber, ob der Federkiel überhaupt vorhanden gewesen ist. Erschwert wurde so auch die Bestimmung der Lage der Feder, die entweder eine Handschwinge, Armschwinge oder Deckfeder gewesen sein könnte.
Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung von Daniela Schwarz vom Museum für Naturkunde Berlin hat die Feder nun mit einer neuartigen Technik untersucht und die im Berliner Museum befindliche Platte mit dem Verfahren der Laser-Stimulierten Fluoreszenz (LSF) untersucht. Dabei konnte ein geochemisches Signal dargestellt werden, welches den originären Federkiel darstellt und auch mit der Beschreibung von 1862 übereinstimmt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht und zeigen das große Potential und die wissenschaftliche Bedeutung der neuartigen Technik LSF. „Wir konnten zeigen, dass es bei der Anwendung solcher neuen Techniken immer wieder Potential für neue Entdeckungen gibt, selbst wenn es sich um schon häufig untersuchte, berühmte Fossilien handelt“, sagt der leitende Autor Thomas Kaye von der Foundation of Scientific Advancemen in Sierra Vista, Arizona; USA.
Die nun wieder vollständig sichtbare Feder ermöglicht neue Vergleichsmöglichkeiten mit den am Skelett von Archaeopteryx erhaltenen Federn und den Federn heutiger Vögel. Die Gesamtproportionen der Feder machten ursprünglich eine Bestimmung als Deckfeder des Flügels von Archaeopteryx wahrscheinlich, die LSF Untersuchungen zeigen allerdings, dass diese Feder sich von den Deckfedern heutiger Vögel durch das Fehlen einer ausgeprägt s-förmigen Mittellinie unterscheidet. Das Forschungsteam konnte daher ausschließen, dass es sich hierbei um eine Handschwinge, Armschwinge oder Schwanzfeder von Archaeopteryx handelt. Es ist wahrscheinlicher, dass die berühmte Feder stattdessen von einem anderen gefiederten Dinosaurier aus dem Gebiet der Solnhofen-Lagune stammt und den Körperfossilien des berühmten Urvogels Archaeopteryx fälschlich zugeordnet wurde. „Es ist faszinierend, wie durch diese neue Technik das Rätsel um den verschwundenen Federkiel gelöst werden konnte“ sagt dazu Daniela Schwarz, Co-Authorin der Studie und Kustodin für die fossilen Vogelreste am Museum für Naturkunde Berlin. Diese Entdeckung zeigt aber auch, dass die Diversität gefiederter Dinosaurier im Solnhofen Archipel wohl größer war als es die bisher gefundenen Körperfossilien vermuten lassen. Die hier beschriebene, erfolgreiche Anwendung der neuartigen Technik der LSF ist damit nur der Startpunkt für ihre Anwendung auch an anderen, ähnlich bedeutenden Fossilien.

Museum für Naturkunde - Leibniz-Institut für Evolutions- und Biodiversitätsforschung


Originalartikel:

Thomas G. Kaye, Michael Pittman, Gerald Mayr, Daniela Schwarz & Xu Xing, 2019. Detection of lost calamus challenges identity of isolated Archaeopteryx feather. Scientific Reports

https://www.nature.com/articles/s41598-018-37343-7