Als vor acht Jahren eine bittere Kälte die Wälder nördlich von Alberta in Kanada erfasste, bemerkte ein Arbeiter in einer Bitumenmine ein Klirren, als sein Bagger auf etwas Unerwartetes stieß. Felsen von ungewöhnlicher Farbe stürzten ins Blickfeld. Ganz zufällig war er auf das am besten erhaltene Fossil eines gepanzerten Dinosauriers gestoßen, das jemals entdeckt wurde – eine Ankylosaurierart, die 2017 den Namen Borealopelta tragen sollte .
Nach seiner Ausgrabung landete das 110 Millionen Jahre alte Fossil im Royal Tyrrell Museum of Palaeontology in Drumheller, Alberta, wo Techniker in den nächsten sechs Jahren 7.000 Stunden damit verbrachten, den Felsen wegzumeißeln, der es bestattete. Was sie enthüllten, sieht eher aus wie eine Statue als wie ein Fossil – das erhaltene Exemplar enthält einen Großteil des fast sechs Meter langen Tieres, vom Kopf bis zu den Hüften, einschließlich Hautresten, Panzerplatten und Stacheln.
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Aber es waren dunkle Flecken, die die Aufmerksamkeit des Paläobiologen und Experten für Fossilienfarben der University of Bristol, Dr. Jakob Vinther, erregten. Die Analyse der Abstriche ergab Spuren eines rötlichen Pigments, das auf die Hautfarbe des Dinosauriers hinweist. Borealopelta war in die auserwählte Gruppe von Dinosauriern eingetreten, um ihr wahres Gesicht zu zeigen.
Haut- und Federfarben und -muster mögen wie oberflächliche Details erscheinen, aber sie könnten dazu beitragen, unser Verständnis davon, wie Dinosaurier lebten und sich verhielten, neu zu schreiben. Heutzutage verwenden Tiere Farben zur Tarnung, zur Kommunikation, zur Anlockung von Partnern und zur Abwehr von Raubtieren. Dinosaurier taten das mit ziemlicher Sicherheit auch.
Wir kennen jetzt die Farben einer Handvoll Dinosaurier, einschließlich Borealopelta , der Caihong und der Sinosauropteryx . Verbesserte Technologie verspricht viel mehr zu enthüllen. In der Zwischenzeit brüten Dinosaurierexperten über diesen neuesten Funden, um einige überraschende neue Einblicke in das Leben dieser Kreaturen zu gewinnen.
Zwielichtige Wissenschaft
Als Vinther nach Drumheller eingeladen wurde, um die Borealopelta zu sehen Fossil im Dezember 2016 ließ er alles fallen. „Ein spektakuläres Exemplar“, sagt er. „Es war sehr emotional, weil es einfach so lebensecht ist – es fühlt sich wirklich lebendig an, wenn man es sieht.“
Noch aufregender waren die Spuren von rötlichem Pigment, die Vinther fand, als er Proben des Fossils analysierte. Dieses Pigment namens Phäomelanin gehört zu einer Gruppe natürlicher Pigmente, die als Melanin bekannt sind und heute für die Farben von Haut, Federn, Schuppen, Haaren und Fell von Tieren (und rothaarigen Menschen) verantwortlich sind.
Faszinierender war jedoch der Nachweis eines Farbmusters namens Gegenschattierung, das heute in der Natur weit verbreitet ist. Viele moderne Tiere haben eine Gegenschattierung – eine Form der Tarnung, bei der der Rücken oder die Oberseite des Tieres dunkler ist als die Unterseite. Im Fall von Borealopelta (siehe Dinosaurier in Technicolor unten), war weit mehr Phäomelanin in der auf dem Rücken getesteten Haut vorhanden als auf der Unterseite des Fossils. Im Allgemeinen macht Sonnenlicht die Oberseite eines Tieres heller als die Unterseite. Durch die Schattierung, die diesen Verlauf umkehrt, erscheint das Tier für Raubtiere flacher und hilft ihm, sich in die Schatten einzufügen.
„Wenn Sie ein wildes Säugetier nehmen, das weniger als ein paar Kilo wiegt, haben 100 Prozent von ihnen eine Gegenschattierung“, sagt Vinther. „Im Grunde haben es alle Tiere, es sei denn, sie sind zu groß, um sich um Raubtiere Sorgen zu machen.“
Das macht die Entdeckung der Gegenschattierung in einem 1,3 Tonnen schweren, gepanzerten Dinosaurier so überraschend. „Ein Ankylosaurier zu haben, der eine Gegenschattierung benötigte, bedeutet, dass die Räuber-Beute-Landschaft in der Kreidezeit sehr, sehr anders war“, sagt Vinther. „Es waren einige unheimliche Raubtiere in der Nähe. Selbst wenn du bis an die Zähne gepanzert wärst, warst du nicht sicher.“
Borealopelta ist viel größer als jedes Tier, das heute eine Gegenschattierung benötigt, wahrscheinlich weil es Raubtieren wie dem 11 Meter langen und sechs Tonnen schweren Acrocanthosaurus ausweichen musste die das heutige Kanada während der mittleren Kreidezeit terrorisierte.
Vinther und seine Kollegen haben eine ähnliche Gegenschattierung bei zwei anderen Dinosauriern gefunden:Sinosauropteryx und Psittacosaurus . Sinosauropteryx war ein langschwänziger, putengroßer Fleischfresser, der vor 124 Millionen Jahren im Nordosten Chinas lebte und ein rötlich-braunes Fell aus Flaumfedern mit dunklem Rücken und hellerem Bauch trug. Es hatte auch weiße Schwanzstreifen wie ein Katta und eine Banditenmaske über den Augen, ähnlich einem Waschbären.
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Psittacosaurus , ebenfalls aus China, war ein primitiver Pflanzenfresser und ein früher Verwandter von Triceratops . Es war etwa so groß wie ein Golden Retriever und hatte eine rotbraune, schuppige Haut und borstenartige Federn, die aus seinem Schwanz herausragten. Es scheint, dass Psittacosaurus wurde in einem etwas anderen Muster als Sinosauropteryx gegenschattiert , wobei die dunkle Färbung bis nach unten am Körper reicht. Paläontologen glauben, dass Psittacosaurus Die Musterung von war am besten für eine dichte, bewaldete Umgebung mit diffuserem Licht geeignet, während Sinosauropteryx möglicherweise in offeneren Umgebungen am See gelebt haben, die direktes Licht und starke Schatten hatten.
Phantasieflüge
Die ersten Farbentdeckungen von Dinosauriern wurden 2010 von zwei konkurrierenden Gruppen gemacht, eine unter der Leitung von Vinther, damals an der Yale University in den USA, und die andere von dem Paläontologen Prof. Mike Benton an der University of Bristol. Bentons Team fand Beweise für den rotbraunen Farbton bei Sinosauropteryx , während Vinthers Team schwarze, weiße und graue Federn und einen rotbraunen Kopfkamm auf dem krähengroßen, vierflügeligen, fliegenden Dinosaurier Anchiornis kartografierte .
Diese Entdeckungen stützten sich auf eine Methode, die zum Teil von Vinther entwickelt wurde, um die Farbe von Dinosaurier- und prähistorischen Vogelfedern zu bestimmen, und nicht auf chemischen Spuren des Melaninpigments (wie bei Borealopelta). ), sondern auf der Form von versteinerten Mikrostrukturen in den Federn, die Melanosomen genannt werden.
Diese winzigen, dauerhaften Strukturen sind Melaninpakete, die auch in den Federn moderner Vögel und den Haaren und Fellen von Säugetieren zu finden sind. Praktischerweise für Paläontologen tendiert die Form der Melanosomen bei modernen Tieren dazu, mit ihrer Färbung zu korrelieren.
Rötliches Phäomelanin zum Beispiel findet sich typischerweise in Melanosomen, die rund und 400–500 Nanometer breit sind. Schwarzes oder braunes „Eumelanin“ ist in wurstförmigen Melanosomen von 300 nm verpackt. Obwohl in vielen dieser Fossilien nur noch wenig echtes Melanin verbleibt, können Forscher die Melanosomen also untersuchen und vernünftige Vermutungen über die Farbe dieser Dinosaurier anstellen.
Mithilfe dieser Techniken kennen wir jetzt diesen Frühaufsteher Archaeopteryx war schwarz und weiß. Mikroraptor , der vierflügelige Dinosaurier aus China, hat Melanosomen, die nicht nur eine blauschwarze Färbung, sondern auch einen schönen Glanz suggerieren, ähnlich einer eurasischen Elster oder einer Krähe. Der entengroße Caihong war möglicherweise noch atemberaubender, mit dem bunten Schillern, das man bei modernen Kolibris sieht.
Das Faszinierende an all diesen farbenfroheren Dinosauriern ist, dass sie in den Bäumen lebten. „Wenn Sie in schattigeren Umgebungen leben, sind Sie sowohl als Raubtier als auch als Beute weniger exponiert und können bunter werden“, sagt Vinther. Bei diesen Tieren könnten also leuchtende Farben bei sexuellen Darstellungen verwendet worden sein, um Partner anzulocken und Rivalen einzuschüchtern.
Vor Ort war es jedoch eine andere Geschichte. Dinosaurier wie Sinosauropteryx , Borealopelta und Psittacosaurus wären exponierter und verletzlicher gewesen, also war ihre Färbung getarnter und eintöniger, argumentiert Vinther. Es ist wahrscheinlich, dass ihre Dinosaurier-Raubtiere eine hervorragende Sicht gehabt hätten. Moderne Vögel (die Nachkommen der Dinosaurier) haben einige der besten Augen im Tierreich und können ultraviolettes Licht zusätzlich zu allen Farben sehen, die wir sehen.
„Man musste wirklich gut getarnt sein, um am Leben zu bleiben, und die Tarnstrategien mussten präziser sein“, sagt Vinther und erklärt, warum sich die Gegenschattierung als die Norm für alle außer den größten und gruseligsten bodenbewohnenden Dinosauriern erweisen könnte. Diese Gegenschattierung war wahrscheinlich gemustert – und nicht die einheitlichen Grau-, Grün- und Brauntöne, die Dinosaurier historisch in Illustrationen trugen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass irgendeines dieser Bestien wirklich lebendig war.
„Ich glaube nicht, dass jemals ein lila oder rosa Dinosaurier auf dem Boden gelaufen ist“, sagt Vinther. Ein psychedelischer Dinosaurier würde in einer Welt voller Raubtiere nicht lange überleben.
Fehlende Teile
Das Gebiet der Dinosaurierfarbe ist nicht ohne Kontroversen. Einige Experten haben gewarnt, dass die Forschung die Melanosomenbeweise möglicherweise zu wörtlich liest und andere Details übersieht, die die Färbung eines Dinosauriers beeinflussen könnten.
Dr. Maria McNamara ist Paläobiologin und Expertin für fossile Farben am University College Cork in Irland, die 2018 Teil eines Teams war, das endgültige Beweise für Flaumfedern und Melanosomen bei Flugsauriern, den fliegenden reptilischen Zeitgenossen der Dinosaurier, fand. Sie warnt davor, dass viele Arten leuchtender Farben bei Vögeln heute tatsächlich durch organische „Carotinoid“-Pigmente erzeugt werden, die selten in Fossilien erhalten bleiben.
Die bisher aufgeklärten Farben gefiederter Dinosaurier „sind eine faire Rekonstruktion der auf Melanin basierenden Pigmentierung“, sagt sie, „aber das hat möglicherweise keine Beziehung zur tatsächlichen Farbe dieser Tiere. Es nützt der Wissenschaft nichts, wenn wir schön gefärbte, flauschige Dinosaurier-Rekonstruktionen herstellen und sie dann zurückziehen müssen.“
Vinther stimmt zu, dass Carotinoidpigmente eine Lücke in unserem Wissen darstellen, weist jedoch darauf hin, dass Carotinoide zwar die Federn von etwa 40 Prozent der Singvögel (der heute dominierenden Vogelgruppe) färben, aber nur die Federn von 13 Prozent anderer Vögel. Als solche waren Carotinoide wahrscheinlich weniger wichtig während der Zeit der Dinosaurier, bevor sich die Singvögel entwickelten.
Vinther und andere versuchen, fossile Hinweise oder Spuren von neuartigen farbgebenden Strukturen und Pigmenten, einschließlich Carotinoiden, zu finden. Was auch immer sie finden, alle Experten sind sich einig, dass aufregende Zeiten bevorstehen.
„Es geht viel weiter als ‚Welche Farbe hat dieser Dinosaurier?‘“, sagt McNamara. „Es kann uns tatsächlich sagen, welche evolutionären Triebkräfte auf dem Spiel standen … Waren die visuellen Signalisierungsstrategien, die wir heute sehen, bereits vorhanden, oder haben Dinosaurier auf neuartige Weise kommuniziert?“
Prof. Mike Benton, der die Arbeit leitete, um die Farbe von Sinosauropteryx aufzudecken , stimmt zu:„Das Beste an den ganzen 10 Jahren Farbforschung bei Dinosauriern ist, dass sie das Feld der Spekulation um einige Stufen nach hinten verschoben hat – wir können jetzt Farben und Muster bestimmen und wir können anfangen, über das Verhalten nachzudenken.“
Jedes Dinosaurierfossil, das Paläontologen in den kommenden Jahren ausgraben, wird eine neue Geschichte sein, die darauf wartet, erzählt zu werden. Jetzt scheinen wir endlich damit anzufangen, diese Geschichten in all ihrer farbenprächtigen Pracht zu lesen.
Technicolor-Dinosaurier
Bisher wurden die Farben oder Muster von sieben Dinosauriern von Wissenschaftlern enthüllt
Anchiornis huxleyi
Länge :40 cm, mit einer Spannweite von 50 cm
Gewicht :250 g
Gelebt :Nordostchina, Spätjura (vor 160 Millionen Jahren)
Krähengroßer, vierflügeliger fliegender Dinosaurier.
Ähnlich wie der vierflügelige Microraptor ist Anchiornis aus Hunderten von Fossilien bekannt, was bedeutet, dass er als Art gut verstanden wird.
Microraptor-GUI
Länge:Bis zu 80 cm, mit einer Spannweite von 1 m
Gewicht:1kg
Lebte:Nordostchina, frühe Kreidezeit (vor 120 Millionen Jahren)
Vierflügeliger Verwandter von Velociraptor, der zwischen den Bäumen glitt und flatterte.
Die meisten Dinosaurier sind nur aus einem einzigen Fossil bekannt, aber es wurden mehr als 300 Skelette von Microraptor gefunden, was darauf hindeutet, dass er in seinem Ökosystem reichlich vorhanden war.
Borealopelta markmitchelli
Länge :5,5 m
Gewicht :1,3 Tonnen
Gelebt :Westkanada, mittlere Kreidezeit (vor 110 Millionen Jahren)
Eine Art schwer gepanzerter Ankylosaurier, bekannt als Nodosaurier.
Ankylosaurier Es wird normalerweise angenommen, dass sie Stacheln und Panzerplatten zur Verteidigung hatten, aber Borealopelta hat möglicherweise auch seine übertriebenen Stacheln verwendet, um mögliche Partner zu beeindrucken.
Caihong-Juji
Länge :40cm
Gewicht :500 g
Gelebt :Nordostchina, Spätjura (vor 160 Millionen Jahren)
Entengroßer, gleitender, mit Federn bedeckter Fleischfresser.
Der Name dieses Dinosauriers bedeutet auf Mandarin „Regenbogen mit dem großen Kamm“. Es wurde seitdem vermutet, dass das, was wie ein Kopfkamm aussah, ein kleiner Grat über seinen Augen gewesen sein könnte, um ein Blenden durch die Sonne zu vermeiden, wie es einige Adler heute tun.
Archaeopteryx lithographica
Länge :Bis zu 50 cm, mit einer Spannweite von 50 cm
Gewicht :1kg
Gelebt :Süddeutschland, Spätjura (vor 150 Millionen Jahren)
Kleiner fliegender Fleischfresser, oft als der früheste bekannte Vogel angesehen.
Im Gegensatz zu modernen Vögeln hatte Archaeopteryx kein knöchernes Brustbein, an dem sich große Flugmuskeln anheften konnten, also war er wahrscheinlich ein viel schwächerer Flieger.
Psittacosaurus sp.
Länge :1-2m
Gewicht :20 kg oder mehr
Gelebt :Asien, mittlere Kreidezeit (vor 110 Millionen Jahren)
Pflanzenfresser in der Größe eines Golden Retrievers mit langen Schwanzborsten. Ging auf seinen zwei Hinterbeinen.
Die meisten Dinosauriergattungen haben nur eine Art, aber bis zu 11 verschiedene Arten von Psittacosaurus sind aus China, der Mongolei, Sibirien und Thailand bekannt.
Sinosauropteryx prima
Länge :Etwas mehr als 1 m
Gewicht :550 g
Gelebt :Nordostchina, frühe Kreidezeit (vor 124 Millionen Jahren)
Schlanker Fleischfresser in Truthahngröße mit langem Schwanz.
Der Sinosauropteryx wurde 1996 der Weltöffentlichkeit vorgestellt und war der erste Dinosaurier, bei dem bestätigt wurde, dass er Federn hatte.
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