características de plumas microscópicos revelan colores aves fósiles y explican por qué cassowaries Shine

"Muchas veces pasamos por alto estas aves no voladoras extrañas. Cuando estamos pensando en lo que parecía más madrugadores como, es importante estudiar ambos de estos dos linajes hermanas que habría ramificadas de un ancestro común de 80 millones de hace años o así," Chad dice Eliason, un científico del personal en el Museo Field y el primer autor del papel.

"Atributos básicos Comprensión, como cómo se generan los colores, es algo que a menudo damos por sentado en animales vivos. Sin duda, pensamos, tenemos que saber todo lo que hay que saber? Pero aquí, empezamos con la simple curiosidad. Lo que hace cassowaries tan brillante ? Chad encontró un mecanismo subyacente detrás de este brillo que fue no descritas en las aves. este tipo de observaciones son clave para entender cómo evoluciona el color y también informan a nuestra forma de pensar acerca de las especies extintas ", dice Julia Clarke, paleontólogo de la Escuela Jackson de Geociencias la Universidad de Texas en Austin y autor principal del artículo. Eliason comenzó a realizar investigación para este documento mientras se trabaja con Clarke en la Universidad de Texas, como parte de un proyecto más amplio financiado por la National Science Foundation (NSF EAR 1355292) para estudiar cómo las aves no voladoras como cassowaries han evolucionado sus rasgos característicos.

En los seres humanos y otros mamíferos, color proviene principalmente de pigmentos como la melanina que se encuentran en nuestra piel y el cabello. colores de las aves no sólo vienen de pigmento, algunos de su coloración, como las motas del arco iris en colibríes y el brillante, negro brillante en los cuervos, se debe a la estructura física de sus plumas. Las partes de sus células que producen pigmento, llamadas melanosomas, afectan el color de las plumas sobre la base de cómo rebota la luz fuera de los melanosomas. Diferentes formas o conjuntos de melanosomas pueden crear diferentes colores estructurales, por lo que pueden las capas de queratina que forman las plumas de las aves. Ellos pueden reflejar un arco iris de luz, y que pueden hacer la diferencia entre plumas, plumas y mates sin brillo con un brillo satinado.

Los científicos nunca habían encontrado estructurales colores en las plumas de paleognaths como casuarios y avestruces, sólo en el grupo neognath de aves como pájaros cantores. Pero paleognaths puede hacer colores estructurales: la piel azul en cabezas cassowaries' se debe al color estructural, y también lo es el brillo brillante en los huevos puestos por sus primos, los perdices. Eliason y Clarke, que estudian los colores estructurales en las aves y los dinosaurios, querían ver si el color estructural también estaba presente en las plumas paleognath.

pluma de pájaro se estructura un poco como un árbol. El tronco largo que atraviesa el centro se llama el raquis, y tiene ramas llamadas barbas. Las púas están cubiertas con diminutas estructuras llamadas barbas, similar a las hojas de las ramas de árbol. En otras aves brillantes, brillo se produce por la forma de las púas y capas de melanosomas en barbules. Eliason y Clarke no encontraron que en las plumas de casuario, sin embargo. En lugar de ello, descubrieron que el color negro brillante vino de los raquis corriendo por el medio de las plumas. Desde las barbas plumas mullidas en casuario son bastante escaso, el raquis se vuelve más exposición a la luz que en las aves "de espesor emplumados", dándole la oportunidad de brillar literalmente.

Además de encontrar el color estructural en las plumas de casuario, Eliason y Clarke también exploraron las plumas de un primo del casuario que vivió hace 52 millones de años. El ave extinta Calxavis grandei vivió en lo que ahora es Wyoming y sus fósiles muy bien conservados incluyen huellas de sus plumas.

"Usted puede ver una losa fósiles y ver un resumen de dónde estaban sus plumas, debido a que tipo de ver la mancha negro de melanina que sobra, incluso después de que 50 millones de años más o menos," explica Eliason. "Nos quitó pequeñas escamas del fósil de los puntos oscuros de la melanina, y luego usamos el escaneo de los microscopios electrónicos en busca de restos de melanosomas conservados."

Mediante el examen de estas huellas de plumas en un nivel microscópico, los investigadores fueron capaces de ver la forma de los melanosomas productoras de pigmento en las barbas como hojas de las plumas. Los melanosomas eran largas, flaco, y verde en forma de frijol, que en las aves modernas se asocian con irisaciones.

Antes de este estudio, los científicos nunca habían encontrado pruebas de color de plumas estructural en paleognath, ahora, que tienen dos ejemplos diferentes. Los investigadores no están seguros por qué casuarios y las aves fósiles desarrollaron dos formas diferentes de construir plumas brillantes, ¿por qué reinventar la rueda? Eliason sospecha que podría haber dado flightlessness cassowaries más espacio para experimentar con sus plumas. En las aves voladoras, incluyendo las aves fósiles en este estudio, la prioridad número uno para la estructura de las plumas es ser aerodinámico. Desde cassowaries no tienen que preocuparse por volar, que tenían libertad de acción más evolutivo para desarrollar sus plumas, gruesas espinas-forma extraña. "Necesidad de ser capaz de volar es una fuerza estabilizadora muy fuerte en forma de ala," dice Eliason. "La pérdida de esa restricción, que tenga que volar, podría dar lugar a nuevas morfologías de plumas que brillo productos de una manera que un pájaro que vuela puede que no."

Además de las preguntas este estudio plantea acerca de por qué las plumas de estas aves evolucionaron de manera tan diferente, Eliason y Clarke nota que nos da una mejor comprensión global de la vida en la Tierra. "Esto nos da una idea de la época en que los dinosaurios se extinguen y las aves estaban aumentando", dice Eliason. "El estudio de estos paleognaths nos da una mejor comprensión de lo que estaba ocurriendo allí, porque no se puede simplemente estudiar neognaths, que hay que estudiar tanto hermana clados para entender sus antepasados."