Dinosaurienfedern waren möglicherweise vogelähnlicher als bisher angenommen.

Viele gefiederte Dinosaurier konnten nicht fliegen - zumindest nicht so wie heutige Vögel. Aber die Federn der Reptilien könnten vogelähnlicher gewesen sein als Wissenschaftler bisher dachten.

2019 stellten Fossilienanalysen fest, dass Federn von einem flugunfähigen Dinosaurier hauptsächlich eine andere, flexiblere Form des Keratinproteins enthielten, das moderne Vogelschnäbel, Schuppen und Federn bildet. Die Forscher schlugen damals vor, dass sich die Federn im Laufe der Zeit molekular weiterentwickelt haben, um steifer zu werden, als Vögel - die letzten lebenden Dinosaurier - in die Luft aufstiegen (SN: 31.07.14).

Doch die Versteinerung kann Federeiweiße verändern, sodass ein Keratinprotein einem anderen ähnelt, berichten Forscher in der Oktoberausgabe von Nature Ecology & Evolution. Das Team präsentierte seine Ergebnisse auch am 19. Oktober auf der jährlichen Tagung der Gesellschaft für Wirbeltierpaläontologie in Cincinnati.

Die Studie legt die Möglichkeit nahe, dass Dinosaurierfedern hauptsächlich die Beta-Keratinproteine enthielten, die in Vogelfedern gefunden wurden. Obwohl ein solcher Befund nicht bedeutet, dass alle gefiederten Dinosaurier geflogen sind, wirft er dennoch neue Fragen zur Federevolution auf.

Die Arbeit gibt den Wissenschaftlern auch wertvolle Einblicke in eine Möglichkeit, wie sich der Fossilienbestand im Laufe der Zeit verändern kann, sagt Julia Clarke, eine Wirbeltierpaläontologin an der University of Texas in Austin, die nicht an der neuen Forschung beteiligt war. "Es gibt immer noch viel mehr über den Prozess der chemischen Veränderung zu entdecken, dem alle Strukturen während des Versteinerungs- und Einbettungsprozesses unterliegen", sagt sie.

Für die neue Studie legten die Paläontologin Tiffany Slater von der University College Cork in Irland und ihre Kollegen moderne Vogelfedern unter Hitzeeinwirkung, die der von tief verborgenen Dinosaurierfedern während der Versteinerung entspricht. Die Beta-Keratine in den Federn falteten sich auseinander und bildeten sich wieder zu den Alpha-Keratinen, der flexibleren Form, die zuvor bei Dinosaurierfedern vorherrschte, was darauf hindeutet, dass ein ähnlicher Prozess in diesen Federn stattgefunden hatte.

Die Forscher untersuchten anschließend eine etwa 50 Millionen Jahre alte Vogelfeder und eine 125 Millionen Jahre alte Feder des nicht-vogelartigen Dinosauriers Sinornithosaurus. Zu ihrer Überraschung schien die Vogelfeder hauptsächlich aus Alpha-Keratinen zu bestehen. Da sie reich an Beta-Keratinen sein sollte, vermutet das Team, dass die Proteine während der Versteinerung transformiert wurden. Die Dinosaurierfeder hingegen enthielt hauptsächlich Beta-Keratine, was darauf hindeutet, dass sie nicht genug Hitze ausgesetzt war, um ihre Proteine zu verändern.

Die einfachste Interpretation ist, dass die verzerrende Wirkung der Versteinerung frühere Forscher in die Irre geführt hat, indem sie annahmen, dass Dinosaurier- und Vogelfedern molekular so unterschiedlich seien, sagt Slater.

Aber die Bedingungen, die das Team in der neuen Studie getestet hat, könnten nicht genau widerspiegeln, was sich während Jahrhunderten der Vergrabung ereignet hat, sagt die Molekularpaläontologin Mary Schweitzer von der North Carolina State University in Raleigh, die an der Forschung von 2019 beteiligt war.

In ihrer eigenen Arbeit haben Federn, die noch höheren Temperaturen ausgesetzt waren, ihre Proteine gut erhalten, wenn sie im Sediment belassen wurden, anstatt wie in der aktuellen Studie daraus entfernt zu werden. Der Effekt, den die Versteinerung auf Federeiweiße hat, könnte komplexer sein und bisher missverstanden worden sein, glaubt sie.

Wissenschaftler sind zunehmend der Meinung, dass sich Federn nicht zum Fliegen entwickelt haben. Stattdessen hielten sie wahrscheinlich Dinosaurier warm und halfen ihnen dabei, Partner anzulocken (SN: 4.2.10). Aber einige nicht-vogelartige Dinosaurier haben sich in die Luft gestürzt und sind von einem Ort zum anderen geschwebt (SN: 28.10.16). Und einige, die nicht fliegen konnten, haben ihre Flügel beim Rennen geschlagen (SN: 2.5.19).

Wenn Federn nur ein Teil des Puzzles der Flugentwicklung sind, könnte die Keratinzusammensetzung noch eine kleinere Rolle spielen, sagt Matthew Shawkey, Biologe an der Universität Gent in Belgien, der nicht an der neuen Forschung beteiligt war. "Wäre eine Feder aus Alpha-Keratin wirklich so instabil?", fragt er. "Ich weiß es einfach nicht."

Wichtiger für die Entwicklung des Fliegens, denkt er, sei die Form der Federn, ob sie Adern haben und wie sie zueinander angeordnet sind.

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