Forskning afslører den tidligste flyverelaterede smeltningsstrategi i 150 millioner år gammel fugl

Flyvende fugle smelter deres fjer, når de er gamle og slidte, fordi de hæmmer flyveevnen, og smeltestrategien er typisk en sekventiel smeltning. Molting menes at være uorganiseret i de første fjerbeklædte dinosaurer, fordi de endnu ikke havde udviklet sig, så at bestemme, hvordan smeltning udviklede sig, kan føre til bedre forståelse af flyvningens oprindelse.

Imidlertid, beviser for overgangen til moderne smeltestrategier er sparsomme i fossiloptegnelsen. For nylig, Forskningsassistent Dr. Michael PITTMAN fra forskningsafdelingen for jord- og planetvidenskab, samt hvirveldyrpalæontologisk laboratorium, ved det naturvidenskabelige fakultet ved University of Hong Kong (HKU), Thomas G KAYE fra Foundation for Scientific Advancement (Arizona, U.S.) og William R WAHL fra Wyoming Dinosaur Center (Wyoming, OS.), i fællesskab opdagede den tidligste registrering af fjersmeltning fra den berømte tidlige fossilfugl Archaeopteryx fundet i det sydlige Tyskland i klipper, der plejede at være tropiske laguner for ~150 millioner år siden. Resultaterne blev offentliggjort i Kommunikationsbiologi .

Archaeopteryx molting-strategi bruges til at bevare maksimal flyveydelse

Den mest almindelige moltestrategi hos moderne fugle er en sekventiel molt, hvor fjer tabes fra begge vinger på samme tid i et symmetrisk mønster. Sekvensen af ​​fjertab følger to forskellige strategier:Den første strategi er en numerisk sekventiel smeltning, hvor fjer tabes i numerisk rækkefølge og er den mest almindelige blandt spurvefugle, også kendt som sangfugle og siddende fugle; den anden strategi er en center-out-strategi, hvor en centerfjer tabes først, og så fældes efterfølgende fjer udad fra dette midtpunkt; dette er mere almindeligt hos ikke-passerine fugle såsom falke. Denne strategi minimerer størrelsen af ​​det aerodynamiske hul i vingen, hvilket gør det muligt for falke bedre at bevare deres flyvepræstationer under smeltningen til jagt.

Laser-stimuleret fluorescens-billeddannelse, der er udviklet i fællesskab på HKU, afslørede fjerskeder på Thermopolis-eksemplaret af Archaeopteryx, som ellers er usynlige under hvidt lys. "Vi fandt fjerskeder spejlet på begge vinger. Disse skeder er adskilt af en fjer og er ikke i numerisk sekventiel rækkefølge. Dette indikerer, at Archaeopteryx brugte en sekventiel center-out molting-strategi, som bruges i levende falke for at bevare maksimal flyveydelse, " sagde Kaye. Denne strategi var derfor allerede til stede ved flyvningens tidligste start.

"Centre-out molting-strategien fandtes i tidlige flyers og ville have været en meget velkommen fordel på grund af deres ellers dårlige flyveevner. De ville have sat pris på enhver flyvefordel, de kunne opnå, " sagde Pittman. "Denne opdagelse giver vigtig indsigt i, hvordan og hvornår fugle forfinede deres tidlige flyveevner før fremkomsten af ​​ikoniske, men senere flyverelaterede tilpasninger som et kølet brystben (brystbenet), sammensmeltet halespids (pygostyle) og triosseal-kanalen i skulderen, " tilføjede Pittman.

Denne undersøgelse er en del af et større langsigtet projekt af Pittman og Kaye og deres team af samarbejdspartnere for bedre at forstå oprindelsen af ​​flyvning.