Fjerklædte dinosaurer: definition, beviser og opdagelser

Opdag fjerklædte dinosaurer: definition, fossile beviser, banebrydende fund fra Yixian og Archaeopteryx — hvordan fjer ændrer vores syn på theropoder og fugles oprindelse.

En dinosaur med fjer er en dinosaur, som bevarede eller rekonstruerbare fjerklædninger har. Forskningen peger i dag på, at fjer var meget almindelige blandt coelurosaurer — og muligvis udbredt blandt mange andre theropoder. Nye fund og analyser har ændret vores syn på, hvordan og hvor almindelige fjer var blandt dinosaurerne.

Historie og de første fund

Ideen om et nært slægtskab mellem dinosaurer og fugle gjorde det plausibelt, at nogle dinosaurer kunne have fjer. Klassiske fossiler af Archaeopteryx fra Solnhofen-lagene viste allerede tydelige fjer, men frem til 1990'erne var sådanne fund sjældne og hovedsageligt knyttet til dette overgangsformede dyr. I begyndelsen af 1990'erne begyndte man at finde fossiler af ikke-fugle-dinosaurer med velbevarede fjer, og siden er mange flere eksempler dukket op.

Vigtige fossilfund og lokaliteter

En stor andel af de bedst bevarede befjedrede dinosaurfossiler kommer fra Yixian-formationen i Liaoning, Kina — en såkaldt Lagerstätte, hvor fine detaljer som fjer kan bevares. Udover Archaeopteryx er kendte eksempler blandt theropoder: Shuvuuia, deserti (hvor prøver har testet positive for beta-keratin), Sinosauropteryx (filamentøse “fuzz”-strukturer), Microraptor (med pennaceøse flyvefjer), Caudipteryx og Anchiornis. Der er også vigtige indirekte spor som quill knobs på underarmene af fx Velociraptor, der indikerer fæstede fjer.

Bemærk: Mange af disse navne optræder i litteraturen ved hjælp af fossile beskrivelser og tættest bevarede lokationer som Yixian; tilsvarende opdagelser i andre regioner (f.eks. Rusland og Europa) har udvidet kendskabet til variationen i fjer hos forskellige grupper.

Beviser og metoder

Beviserne for fjer hos dinosaurer kommer fra flere uafhængige metoder:

• Makulær bevarelse i sedimentære lag: Aftryk og fossilisering i fine sedimenter (Lagerstätten) bevarer fjerstrukturer direkte.
• Immunologiske tests: Eksempelvis er de fossile fjer fra Shuvuuia deserti blevet testet positive for beta-keratin, det vigtigste protein i moderne fuglefjer.
• Melanosomer og farveanalyse: Mikroskopiske pigmentorganeller (melanosomer) kan bevares og give oplysninger om farve og mønster, hvilket har gjort det muligt at rekonstruere udseendet af flere arter.
• Knogleanatomi: Strukturer som quill knobs, specielle knogleudvækster og muskelfæstepunkter kan indirekte vise, at fjer har været til stede og funktionelle.
• Fosil-kemisk analyse: Spektroskopi og andre geokemiske metoder kan påvise rester af organiske molekyler knyttet til fjerstrukturer.

Typer af fjer og funktioner

Fjertyperne hos dinosaurer spænder fra simple, hårlignende filamenter ("dino-fuzz") til komplekse pennaceøse fjer med forgrenede strukturer. De vigtigste foreslåede funktioner omfatter:

• Isolering og temperaturregulering
• Display og artsgenkendelse (farvemønstre og mønstre)
• Beskyttelse og vandafvisning
• Broedpleje og varmeoverførsel til æg
• Glidning og i nogle tilfælde aktiv flugt (fx Microraptor og tidlige fugle)

Udbredelse og evolutionære konsekvenser

Historisk har fokus været på theropoder, især coelurosaurer, hvor over 40 slægter i dag er kendt for at være befjedrede. Men opdagelsen af fjer- eller fjer-lignende strukturer hos andre grupper (fx den ornithischiske Kulindadromeus fra Rusland) tyder på, at fjer eller filamentøse udvækster muligvis opstod tidligt i dinosaurernes evolution eller udvikledes convergent i flere linjer.

Samtidig viser undersøgelser af hudindtryk fra andre dinosaurgrupper, at skæl også forekommer bredt — nogle taxa kan have både skæl og fjer på forskellige kropsdele. Derfor var variation i huddækning stor, og ikke alle dinosaurer var fuldt befjedrede.

Betydning for forståelsen af fuglene

Opdagelsen af befjedrede dinosaurer har styrket hypotesen om, at fugle er levende efterkommere af theropode-dinosaurer. Fjer udviklede sig sandsynligvis først til funktioner som isolering og display, og nogle linjer videreudviklede dem til strukturer, der muliggjorde glidning og flyvning. Studiet af befjedrede dinosaurer giver derfor direkte indblik i de trin, der førte til moderne fugles fjerdragter.

Begrænsninger og igangværende debat

Der er stadig diskussion om, hvor udbredte fjer var hos alle dinosaurgrupper, og i hvilket omfang visse fossilstrukturer repræsenterer ægte fjer frem for andre hududvækster. Bevaringsforhold, sampling-bias og fortolkningsmetoder påvirker, hvad vi kan konkludere. Nye fund og forbedrede analyser (fx bedre molekylære tests og højopløselig billeddannelse) fortsætter med at udvide og nuancere vores viden.

Konklusion

Fund af fjer hos dinosaurer har revolutioneret vores billede af dinosaurernes biologi og udseende. Fjer var ikke kun et kendetegn ved tidlige fugle, men forekommer i en række dinosaurgrupper med varieret morfologi og funktion. Fortsat forskning i fossile lokaliteter, mikroskopiske strukturer og biokemiske spor vil give endnu klarere svar på, hvordan og hvorfor fjer udviklede sig hos disse dyr.

Fossile beviser

Efter et århundrede uden klare beviser blev der i 1990'erne fundet velbevarede fossiler af dinosaurer med fjer, og der bliver stadig fundet flere. Fossilerne blev bevaret i et Lagerstätte - en sedimentaflejring med bemærkelsesværdig rigdom og fuldstændighed af fossiler - i Liaoning, Kina.

Området var gentagne gange blevet dækket af vulkansk aske fra udbrud i Indre Mongoliet for 124 millioner år siden, i den nedre kridttid. Den finkornede aske bevarede de levende organismer, som den begravede, i fine detaljer. Området vrimlede med liv med millioner af blade, angiospermer (de ældste kendte), insekter, fisk, frøer, salamandre, pattedyr, skildpadder, øgler og krokodiller, der er blevet opdaget til dato.

De vigtigste fund i Liaoning har været et væld af fossiler fra dinosaurer med fjer, og en lind strøm af nye fund har bidraget til at tegne et bedre billede af forbindelsen mellem dinosaurerne og fuglene og til at styrke teorierne om den evolutionære udvikling af fjer og flyvning. Der blev fundet fjerknopper på et albueben fra Velociraptor mongoliensis. Disse er forbundet med store, veludviklede sekundære fjer.

Adfærdsbeviser i form af en oviraptorosaurus på sin rede viste en anden forbindelse med fugle. Dens underarme var foldet sammen som fuglenes underarme. Selv om der ikke var bevaret fjer, er det sandsynligt, at de ville have været til stede for at holde æg og unger varme.

Bevismateriale i rav

Man har fundet en fjerhale fra en theropod, der ikke er en fugl, bevaret i rav fra midten af kridttiden (∼99 mya) fra Kachin State, Myanmar (Burma). BBC beskriver den som "perfekt bevaret". Lida Xing fandt den på et ravmarked i Myitkina, Myanmar. Ravet var allerede poleret til smykker: sælgeren troede, at det var plantemateriale. Det var imidlertid halen fra en dinosaur med fjer på størrelse med en spurv. Fjerene var ikke flyvefjer. Dr. Paul Barrett fra Natural History Museum i London kaldte eksemplaret for et "smukt fossil" og beskrev det som en "virkelig sjælden forekomst af hvirveldyrmateriale i rav".

Kridttiden

I 2011 opdagede man, at ravprøver indeholdt bevarede fjer fra kridttiden, som beviser, at de var fra både dinosaurer og fugle. De første analyser tyder på, at nogle af fjerene blev brugt til isolering og ikke til at flyve med.

Sinosauropteryx-fossil, det første fossil af en dinosaur med fjer, der ikke er fra avialaen


Et redebyggende eksemplar af Citipati osmolskae på AMNH.

Nuværende viden

Liste over dinosaurer med beviser for fjer

Det vides nu, at en række dinosaurer, der ikke er fra avialaer, har været fjerklædte. Der findes direkte beviser for fjer for følgende slægter, som er anført i den rækkefølge, i hvilken de i øjeblikket accepterede beviser blev offentliggjort første gang.

Beviserne består af fjeraftryk eller overbevisende skelet- eller kemiske beviser. Skeletbeviser kan være tilstedeværelsen af fjerknopper (forankringspunkterne for vingefjerne på forbenet) eller en pygostyle (den sammenvoksede ryghvirvel ved halespidsen, som ofte bærer store fjer).

Til sammenligning: Archaeopteryx (1861; avialan) havde helt sikkert fungerende flyvefjer med udadgående rachis (stilk). Bortset fra de forreste lemmer var det ellers en typisk lille kødædende dinosaur.

1. Avimimimus portentosus (udledt 1987: fjerknopper)
2. Sinosauropteryx prima (1996)
3. Protarchaeopteryx robusta (1997)
4. GMV 2124 (1997).
5. Caudipteryx zoui (1998)
6. Shuvuuia deserti (1999)
7. Sinornithosaurus millenii (1999)
8. Beipiaosaurus inexpectus (1999)
9. Caudipteryx dongi (2000)
10. Caudipteryx sp. (2000)
11. Microraptor zhaoianus (2000)
12. Nomingia gobiensis (udledt 2000: pygostyle)
13. Psittacosaurus sp.? (2002)
14. Scansoriopteryx heilmanni (2002)
15. Yixianosaurus longimanus (2003)
16. Dilong paradoxus (2004)
17. Jinfengopteryx elegans (2005)
18. Juravenator starki (2006)
19. Sinocalliopteryx gigas (2007)
20. Velociraptor mongoliensis (2007: fjerknopper)
21. Epidexipteryx hui (2008)
22. Similicaudipteryx yixianensis (udledt 2008: pygostyle; bekræftet 2010)
23. Zhongornis haoae (2008)
24. Tianyulong confuciusi? (2009)
25. Concavenator corcovatus? (udledt 2010: fjerknopper?)
26. Yutyrannus huali (2012)
27. Microraptor hanqingi (2012)
28. Ornithomimus edmontonicus (2012)
29. Ningyuansaurus wangi (2012)
30. Eosinopteryxbrevipenna (2013)
31. Citipati osmolskae (udledt 2013: pygostyle)
32. Conchoraptor gracilis (udledt 2013: pygostyle)
33. Jianchangosaurus yixianensis (2013)
34. Aurornis xui (2013; muligvis avialan)
35. Changyuraptor yangi (2014)
36. Kulindadromeus zabaikalicus? (2014)
37. Citipati osmolskae (udledt 2014: pygostyle)
38. Conchoraptor gracilis (udledt 2014: pygostyle)
39. Deinocheirus mirificus (2014: pygostyle)
40. Yi qi (2015)

• Bemærk, at filamentøse strukturer hos nogle ornithischiske dinosaurer (Psittacosaurus, Tianyulong) og pterosaurer måske er homologe med fjer og protofjer hos theropoderne, men måske ikke.

Fossil af Sinornithosaurus, det første bevis på fjer hos dromaeosaurider


Afstøbning af et Caudipteryx-fossil med fjeraftryk og maveindhold


Fossil af Microraptor gui indtryk af fjerformede vinger


Fossil afstøbning af NGMC 91, en unavngiven art


Jinfengopteryx elegans fossil

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad er en dinosaur med fjer?

Q: Hvilke dinosaurer menes at have haft fjer?

Spørgsmål: Hvordan hang fjer sammen med muligheden for, at dinosaurer var nært beslægtede med fugle?

Spørgsmål: Hvilke fossiler indeholder velbevarede fjer?

Spørgsmål: Hvornår blev der fundet fossiler af dinosaurer, der tydeligvis ikke er fugle, med bevarede fjer?

Spørgsmål: Hvorfra kommer de fleste dinosaurfossiler med fjer?

Spørgsmål: Hvad er det vigtigste protein i fuglefjer?

Søg efter bogstav