Hvordan vi opdagede en ny art af det manglende led mellem dinosaurer og fugle

Måske er et af verdens mest kendte fossiler Archaeopteryx. Med sine smukt bevarede fjer, den har længe været betragtet som den første fugl i fossiloptegnelsen, og kaldes ofte "evolutionens ikon". Kun en håndfuld eksemplarer er nogensinde blevet fundet, dens undvigelighed tilføjer dens fascination.

Men var det virkelig den første fugl – og kunne den virkelig flyve? I betragtning af at vi nu kender fugle, der stammer fra dinosaurer, var Archaeopteryx faktisk bare endnu en lille dinosaur med en fjerbeklædning?

Mine kolleger og jeg havde den sjældne mulighed for at undersøge et Archaeopteryx-skelet ved hjælp af en af ​​verdens mest kraftfulde synkrotroner, en type partikelaccelerator, der ligner en røntgenmaskine, men ti tusind milliarder gange lysere end dem på et hospital. Vi var i stand til at se inde i klippen og afsløre fragmenter af knogler, som aldrig var blevet set før. Det, vi opdagede, overraskede os:dette var en helt ny art af Archaeopteryx.

Det første Archaeopteryx fossil blev afsløret i Jurassic kalksten i Bayern, i sommeren 1861, blot to år efter udgivelsen af ​​Darwin's Origin of Species. Det så ud til at være et af Darwins forudsagte "manglende led, "forbindelsen mellem krybdyr og fugle, specifikt mellem dinosaurer og fugle.

Det lignede bestemt en fugl, med fint bevarede fjer på vingerne og en vifteformet hale. Den havde også et ønskeben eller "furcula, " præcis som du finder i en stegt kylling. Og begge disse træk blev på det tidspunkt troet kun at forekomme hos fugle. Men Archaeopteryx havde også nogle meget krybdyrstræk - en lang, knoglehale, og en kæbe fyldt med meget skarpe tænder – og så ud til at være et stykke mellem de to grupper af dyr.

Et andet eksemplar blev fundet i 1876, men Archaeopteryx-fossiler er generelt forblevet uhåndgribelige, og vi har stadig kun opdaget 12 eksemplarer. En af disse er gået tabt, og flere andre er fragmenter.

På trods af mere end 150 års studier, vi har stadig meget at opdage om denne primitive fugl. Meget af kontroversen omgiver spørgsmålet om, hvorvidt Archaeopteryx kunne flyve, konsensus er, at det i bedste fald var en "svag flapper".

Det ottende eksemplar, der blev opdaget, var et af de mindst kendte. Den blev fundet af en privat samler i et stenbrud nær Daiting i Bayern, Tyskland, i begyndelsen af ​​1990'erne, og skiftede hænder flere gange, før de blev solgt billigt videre til en anden privat samler i den tro, at det var en almindelig pterosaur. Det forlyder, at finderen, ved at indse, hvad han havde gjort, kastede sig ned fra toppen af ​​stenbruddet, da disse eksemplarer kan skifte hænder for millioner af dollars.

Den nye ejer, måske føler sig skyldig, var meget hemmelighedsfuld omkring sit køb, og det videnskabelige samfund var uvidende om dette eksemplar indtil 1996 (deraf dets kaldenavn, "fantomet"), da en afstøbning af eksemplaret kortvarigt blev vist på Naturkundemuseum i Bamberg, Tyskland. Derefter, i 2009, dinosaurjægeren Raimund Albersdörfer, også fra Bayern, købte prøven og stillede den i 2011 til rådighed for vores forskerhold til videnskabelig undersøgelse.

Den er ikke velbevaret, og vi gav den tilnavnet "den grimme fugl, "For knoglerne var blevet afbrudt, efter at den døde og blev rodet sammen og knust. Den nederste halvdel af kroppen manglede fuldstændigt. Men vi tog den til Grenoble, til European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), hvor vi var i stand til at udføre en virtuel dissektion af skelettet, og sammenstykke fragmenter af knogler, der var blevet brækket, da dyret døde for 150 millioner år siden.

Alle eksemplarer af Archaeopteryx var blevet klassificeret som en enkelt art, Archaeopteryx lithographica, men denne syntes at være anderledes. Det var også blevet samlet fra et andet lag i rockpladen end de andre, som alle var kommet fra den kendte Solnhofen Formation. Vores eksemplar blev indsamlet fra Moernsheim-formationen, som ligger over Solnhofen-formationen og anses for at være omkring en halv million år yngre.

Tættere på fugle

Vi lagde først mærke til, at kranieknoglerne var smeltet sammen. Så opdagede vi, at furculaen havde en knoplignende forlængelse, som hos moderne fugle er en vedhæftning for de kraftige flyvemuskler. Ingen af ​​disse træk blev set i Archeopteryx lithographica. En udvidet åbning i en af ​​skulderbæltets knogler (kaldet coracoid) antydede, at en stor nerve passerede gennem denne knogle, igen tyder på et kraftigere vingeslag.

Men vores største overraskelse var, da vi bemærkede, at knoglerne i håndleddet var smeltet sammen - et andet træk ved moderne fugle kendt som "carpo-metacarpus." Dette gav en stiv struktur, der ville have gjort det muligt for vingerne at lave et kraftigt downbeat.

Archeopteryx lithographica besad i stedet det fleksible håndled, der ses hos dens dinosaur-forfædre. Det var tydeligt, at vores eksemplar viste mange af de egenskaber, der ses hos moderne flyvende fugle, som ikke blev set i den "svagt flagrende" Archaeopteryx lithographica. Vi havde opdaget en art ny for videnskaben, og vi kaldte den Archaeopteryx albersdoerferi efter dens ejer, som havde reddet den fra uklarhed.

Hver gang et manglende link opdages, dette skaber blot to yderligere manglende led:hvad der kom før, og hvad der kom bagefter. I dette tilfælde, hvad der kom før Archaeopteryx blev opdaget i 1996 med beskrivelsen af ​​fjerbeklædte dinosaurer i Kina. Vores nye art er det, der kom efter. Det bekræfter Archaeopteryx som den første fugl og ikke bare en af ​​en række fjerbeklædte theropoddinosaurer, som nogle forskere har foreslået for nylig. Vores forskning sætter Archaeopteryx tilbage på sin siddepinde som den første fugl.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.