Hver fugl, du nogensinde har set – hver rødstrupe, hver due, hver pingvin i zoologisk have – er en levende dinosaur. Fugle er den eneste gruppe af dinosaurer, der overlevede den asteroide-inducerede masseudryddelse for 66 millioner år siden.
Men ikke alle de fugle, der var i live på det tidspunkt, klarede det. Hvorfor forfædrene til moderne fugle levede, mens så mange af deres slægtninge døde, har været et mysterium, som palæontologer har forsøgt at løse i årtier. To nye undersøgelser peger på en mulig faktor: forskellene mellem, hvordan moderne fugle og deres gamle fætre smelter deres fjer.
Fjer er et af de nøgletræk, som alle fugle deler. De er lavet af et protein kaldet keratin, det samme materiale som vores negle og hår, og fugle er afhængige af, at de flyver, svømmer, camouflerer, tiltrækker kammerater, holder sig varme og beskytter mod solens stråler. Men fjer er komplekse strukturer, der ikke kan repareres, så som et middel til at holde dem i god form, smider fugle deres fjer og vokser erstatninger i en proces, der kaldes smeltning. Babyfugle smelter for at miste deres babyfjer og vokse voksne; modne fugle fortsætter med at smelte omkring en gang om året.
"Molt er noget, som jeg ikke tror, mange tænker over, men det er grundlæggende en så vigtig proces for fugle, fordi fjer er involveret i så mange forskellige funktioner," siger Jingmai O'Connor, associeret kurator for fossile krybdyr på Chicago's Field Museum. "Vi vil gerne vide, hvordan denne proces udviklede sig? Hvordan var det forskelligt på tværs af grupper af fugle? Og hvordan har den formet fugleevolutionen, formet overlevelsesevnen af alle disse forskellige klader?" To af O'Connors nylige artikler undersøger smeltningsprocessen i forhistoriske fugle.
Et papir i tidsskriftet Cretaceous Research offentliggjort i maj 2023 beskrev detaljerede opdagelsen af en klynge fjer, der var bevaret i rav fra en babyfugl, der levede for 99 millioner år siden.
I dag er fugleunger på et spektrum med hensyn til, hvor udviklede de er, når de bliver født, og hvor meget hjælp de har brug for fra deres forældre. Altriske fugle udklækkes nøgne og hjælpeløse; deres mangel på fjer betyder, at deres forældre mere effektivt kan overføre kropsvarme direkte til babyernes hud. Precocial arter, på den anden side, er født med fjer og er ret selvforsynende.
Alle fugleunger gennemgår successive smeltninger - perioder, hvor de mister de fjer, de har, og vokser i et nyt sæt fjer, før de til sidst når deres voksne fjerdragt. Molding kræver meget energi, og at miste mange fjer på én gang kan gøre det svært for en fugl at holde sig varm.
Som følge heraf har præcociale kyllinger en tendens til at smelte langsomt, så de holder en konstant forsyning af fjer, mens altricial kyllinger, der kan stole på deres forældre for mad og varme, gennemgår en samtidig smeltning og mister alle deres fjer på nogenlunde samme tid.
Klyngen af umodne fjer, der er bevaret et stykke rav fra Hukawng-dalen i Kachin-provinsen i det nordøstlige Myanmar, er det første endelige fossile bevis på smeltning af unge.
Det 99 millioner år gamle eksemplar afslører en babyfugl, hvis livshistorie ikke matcher nogen fugle i live i dag.
"Dette eksemplar viser en fuldstændig bizar kombination af præcociale og altriciale egenskaber," sagde Dr. Jingmai O'Connor, en forsker ved Field Museum of Natural History.
"Alle kropsfjerene er stort set på nøjagtig samme udviklingstrin, så det betyder, at alle fjerene begyndte at vokse samtidigt eller næsten samtidigt."
Imidlertid var denne fugl næsten helt sikkert en del af en nu uddød gruppe kaldet Enantiornithes, som var meget præcociale.
Forfatterne antager, at presset ved at være en præcocial fugleunge, der skulle holde sig varm, mens den gennemgår en hurtig smeltning, kan have været en faktor i Enantiornithes' ultimative undergang.
"Enantiornithines var den mest forskelligartede gruppe af fugle i Kridttiden, men de uddøde sammen med alle de andre ikke-fugle dinosaurer," sagde Dr. O'Connor.
"Når asteroiden ramte, ville de globale temperaturer være styrtdykket, og ressourcerne ville være blevet knappe, så ikke kun ville disse fugle have endnu højere energibehov for at holde sig varme, men de havde ikke ressourcerne til at opfylde dem."
I mellemtiden undersøger en yderligere undersøgelse offentliggjort 3. juli i Communications Biology af O'Connor og Field Museums postdoktorale forsker Yosef Kiat smeltemønstre i moderne fugle for bedre at forstå, hvordan processen først udviklede sig.
Hos moderne voksne fugle sker smeltning normalt en gang om året i en sekventiel proces, hvor de kun udskifter nogle få af deres fjer ad gangen i løbet af et par uger. På den måde er de stadig i stand til at flyve under hele smeltningsprocessen. Samtidig smeltning hos voksne fugle, hvor alle svingfjerene falder ud på samme tid og vokser igen inden for et par uger, er sjældnere og har en tendens til at dukke op hos vandfugle som ænder, der ikke absolut behøver at flyve for at finde føde og undgå rovdyr.
Det er meget sjældent at finde tegn på smeltning i fossile fugle og andre fjerbeklædte dinosaurer, og O'Connor og Kiat ville vide hvorfor. "Vi havde denne hypotese om, at fugle med samtidige smeltninger, som forekommer i en kortere varighed, vil være mindre repræsenteret i fossilregistrene," siger O'Connor - mindre tid brugt på smeltning betyder færre muligheder for at dø under din smeltning og blive en fossil viser tegn på smeltning. For at teste deres hypotese dykkede forskerne ned i Markmuseets samling af moderne fugle.
"Vi testede mere end 600 skind af moderne fugle opbevaret i ornitologisamlingen på Field Museum for at lede efter beviser for aktiv smeltning," siger Kiat, den første forfatter til undersøgelsen. "Blandt de sekventielt smeltende fugle fandt vi snesevis af prøver i en aktiv molt, men blandt de samtidige molter fandt vi næsten ingen."
Selvom disse er moderne fugle, ikke fossiler, giver de en nyttig proxy. ”I palæontologi skal vi være kreative, da vi ikke har komplette datasæt. Her brugte vi statistisk analyse af en tilfældig stikprøve til at udlede, hvad fraværet af noget faktisk fortæller os,” siger O'Connor. I dette tilfælde tyder fraværet af smeltende fossile fugle på, på trods af at aktiv smeltning er så udbredt i prøven af moderne fugleeksemplarer, at fossile fugle simpelthen ikke smeltede så ofte som de fleste moderne fugle. De kan have gennemgået en samtidig smeltning, eller de har muligvis ikke smeltet på årsbasis, som de fleste fugle gør i dag.
Både ravprøven og undersøgelsen af smeltning hos moderne fugle peger på et fælles tema: forhistoriske fugle og fjerbeklædte dinosaurer, især dem fra grupper, der ikke overlevede masseudryddelsen, smeltede anderledes end nutidens fugle.
"Alle de forskelle, du kan finde mellem kronfugle og stængelfugle, bliver i det væsentlige hypoteser om, hvorfor en gruppe overlevede, og resten ikke gjorde," sagde O'Connor. "Jeg tror ikke, der er nogen særlig grund til, at kronfuglene, den gruppe, der omfatter moderne fugle, overlevede. Jeg tror, det er en kombination af egenskaber. Men jeg tror, det er ved at blive klart, at molt kan have været en væsentlig faktor, hvor dinosaurerne var i stand til at overleve."
Resultaterne blev oprindeligt offentliggjort i tidsskrifterne Kridtforskning , Biologi Kommunikation.
