Warum hatten Dinosaurier Federn?

Die Frage, warum bestimmte Dinosaurier Federn hatten, unterscheidet sich im Prinzip nicht von der Frage, warum Fische Schuppen haben oder warum Hunde Fell haben. Warum sollte die bloße Epidermis eines Tieres irgendeine Art von Bedeckung besitzen (oder im Falle von Menschen praktisch überhaupt keine Bedeckung)? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns mit einem tieferen Rätsel befassen: Welchen evolutionären Vorteil hat es gebracht? Federn verleihen Dinosauriern, die mit Fell, Borsten oder einfachen Reptilien nicht zu erreichen waren Waage?

Bevor wir jedoch anfangen, ist es wichtig, das nicht alle zu erkennen Dinosaurier hatten Federn. Die überwiegende Mehrheit von gefiederte Dinosaurier waren Theropoden, eine breite Kategorie, die Raubvögel, Tyrannosaurier, Ornithomimiden und "Dino-Vögel" sowie die frühesten Dinosaurier wie umfasst Eoraptor und Herrerasaurus. Außerdem waren nicht alle Theropoden gefiedert: Es ist eine ziemlich sichere Wette, dass der verstorbene Jura

Theropoden waren nicht die einzigen Mitglieder des Ordens von saurischian ("Eidechsenhüften") Dinosaurier: Seltsamerweise waren ihre engsten Verwandten die riesigen, schwerfälligen Elefantenbeine Sauropoden, die sich in Aussehen und Verhalten von Theropoden so stark unterschieden, wie es nur geht! Bis heute gibt es absolut keine Beweise für gefiederte Verwandte von Brachiosaurus oder Apatosaurusund eine solche Entdeckung scheint äußerst unwahrscheinlich. Der Grund liegt in den unterschiedlichen Metabolismen von Theropoden- und Sauropodendinosauriern, von denen weiter unten mehr beschrieben wird.

Wenn man das Beispiel moderner Vögel extrapoliert, könnte man denken, dass der Hauptzweck von Federn darin besteht, den Flug aufrechtzuerhalten. Federn fangen kleine Luftblasen ein und sorgen für den entscheidenden "Auftrieb", der es einem Vogel ermöglicht, in die Luft zu fliegen. Bei allen Anzeichen ist der Einsatz von Federn im Flug jedoch streng zweitrangig, eine jener möglichen Entwicklungen, für die die Evolution so berühmt ist. In erster Linie besteht die Funktion von Federn darin, eine Isolierung bereitzustellen, genau wie die Aluminiumverkleidung eines Hauses oder der in seinen Sparren verpackte Polyurethanschaum.

Und warum sollte ein Tier eine Isolierung brauchen, fragen Sie? Nun, im Fall von Theropodendinosauriern (und modernen Vögeln) liegt es daran, dass es eine endotherme (warmblütig) Stoffwechsel. Wenn eine Kreatur ihre eigene Wärme erzeugen muss, muss sie diese Wärme so effizient wie möglich speichern können möglich, und ein Mantel aus Federn (oder Fell) ist eine Lösung, die wiederholt von bevorzugt wurde Evolution. Während einigen Säugetieren (wie Menschen und Elefanten) das Fell fehlt, haben alle Vögel Federn - und die Isolierung Die Fähigkeit der Federn ist nicht besser nachgewiesen als bei flugunfähigen Wasservögeln, die in kalten Klimazonen leben, d. h. Pinguine.

Dies wirft natürlich die Frage auf, warum Allosaurus und anderen großen Theropodendinosauriern Federn fehlten (oder warum diese Federn nur bei Jungtieren oder Jungtieren vorhanden waren). Dies kann etwas mit den klimatischen Bedingungen in den Regionen zu tun haben, in denen diese Dinosaurier lebten, oder mit einer Eigenart des Stoffwechsels großer Theropoden. Wir kennen die Antwort noch nicht. (Aus dem Grund, dass Sauropoden Federn fehlten, waren sie mit ziemlicher Sicherheit kaltblütig und mussten Wärme effizient absorbieren und abstrahlen, um ihre innere Körpertemperatur zu regulieren. Wenn sie mit Federn bedeckt gewesen wären, hätten sie sich wie Mikrowellenkartoffeln von innen nach außen gebacken.)

Wenn es um ansonsten mysteriöse Merkmale im Tierreich geht - die langen Hälse der Sauropoden, die dreieckigen Platten von Stegosaurierund möglicherweise die hellen Federn der Theropodendinosaurier - man sollte niemals die Macht der sexuellen Selektion außer Acht lassen. Die Evolution ist dafür berüchtigt, scheinbar zufällige anatomische Merkmale herauszusuchen und sie in einen sexuellen Overdrive zu versetzen: Zeugen der enorme Nasen männlicher Nasenaffen, eine direkte Folge der Tatsache, dass Weibchen der Art es vorziehen, sich mit der größten Nase zu paaren Männer.

Nachdem sich bei Theropod-Dinosauriern isolierende Federn entwickelt hatten, hinderte nichts die sexuelle Selektion daran, den Prozess zu übernehmen und weiter voranzutreiben. Bis jetzt wissen wir sehr wenig über die Farbe von Dinosaurierfedern, aber es ist sicher, dass einige Arten helle Grüntöne, Rottöne und Orangen trugen, wahrscheinlich in a sexuell dimorph Mode (d. h. die Männchen waren heller gefärbt als die Weibchen oder umgekehrt). Einige ansonsten kahle Theropoden haben möglicherweise Federbüschel an seltsamen Stellen, wie z. B. ihren Unterarmen oder Hüften, und andere Mittel zur Signalisierung der sexuellen Verfügbarkeit und einige frühe, berühmte Dino-Vögel wie Archaeopteryx waren mit dunklem, glänzendem Material ausgestattet Gefieder.

Schließlich kommen wir zu dem Verhalten, das die meisten Menschen mit Federn assoziieren: Flucht. Es gibt noch viel, was wir über die Entwicklung von nicht wissen Theropod Dinosaurier in Vögel; Dieser Prozess kann während des Mesozoikums mehrmals stattgefunden haben, wobei nur die letzte Evolutionswelle zu den Vögeln führte, die wir heute kennen. Es ist ein fast offener Fall, dass sich moderne Vögel aus dem kleinen, skitterigen, gefiederten "Dino-Vögel"der letzten Zeit Kreide Zeitraum. Aber wie?

Es gibt zwei Haupttheorien. Es könnte sein, dass die Federn dieser Dinosaurier einen zusätzlichen Auftrieb gaben, wenn sie Beute jagten oder vor größeren Raubtieren davonliefen; Die natürliche Auslese begünstigte den Auftrieb, und schließlich erreichte ein glücklicher Dinosaurier den Start. Im Gegensatz zu dieser "Ground-up" -Theorie gibt es die weniger populäre "Arboreal" -Theorie, die besagt, dass kleine, baumlebende Dinosaurier aerodynamische Federn entwickelten, während sie von Ast zu Ast sprangen. Wie dem auch sei, die wichtige Lehre ist, dass der Flug das unbeabsichtigte Nebenprodukt und nicht der vorherbestimmte Zweck von Dinosaurierfedern war!

Eine neue Entwicklung in der Debatte um gefiederte Dinosaurier ist die Entdeckung kleiner, gefiederter, pflanzenfressender Ornithopoden wie Tianyulong und Kulindadromeus. Könnte dies bedeuten, dass Ornithopodenbesaßen neben Theropoden auch warmblütigen Stoffwechsel? Ist es zumindest möglich, dass sich Vögel eher aus pflanzenfressenden Ornithopoden als aus fleischfressenden Greifvögeln entwickelten? Wir wissen es noch nicht, rechnen aber damit, dass dies zumindest für das nächste Jahrzehnt ein aktives Forschungsgebiet ist.