características penas microscópicas revelam cores dos pássaros fósseis e explicar por que cassowaries brilhar

"Muitas vezes nós negligenciamos essas aves que não voam estranhas. Quando nós estamos pensando sobre o que madrugadores parecia, é importante estudar ambas as duas linhagens irmãs que teriam ramificada de um ancestral comum 80 milhões ou mais anos atrás," diz Chad Eliason, um cientista da equipe do Field Museum e primeiro autor do papel.

"Compreendendo atributos básicos, como a forma como as cores são geradas, é algo que muitas vezes tomamos para concedido em animais vivos. Certamente, nós pensamos, temos de saber tudo o que há para saber? Mas aqui, começamos com simples curiosidade. O que faz cassowaries tão brilhante ? Chad encontrado um mecanismo subjacente a este brilho que foi não descritas em aves. Estes tipos de observações são a chave para a compreensão de como evolui de cor e também informar como pensamos sobre espécies extintas ", diz Julia Clarke, um paleontólogo da Escola Jackson de Geociências a Universidade do Texas em Austin e autor sênior do papel. Eliason começou a realização de pesquisas para este papel ao trabalhar com Clarke, da Universidade do Texas, como parte de um projeto maior financiado pela National Science Foundation (NSF EAR 1355292) para estudar como aves que não voam como cassowaries evoluíram as suas características.

Nos seres humanos e outros mamíferos, cor na sua maioria vem de pigmentos como melanina que estão em nossa pele e cabelo. cores das aves não vêm apenas de pigmento, um pouco de sua coloração, como a mancha arco-íris no beija-flores e o, preto brilhante brilhante sobre corvos, é devido à constituição física de suas penas. As partes de suas células que produzem o pigmento, chamados melanossomas, afetar a cor dos penas com base em saltos como a luz fora aqueles melanossomas. Diferentes formas ou matrizes de melanossomas pode criar diferentes cores estruturais, e por isso pode as camadas de queratina tornando-se penas das aves. Eles podem refletir um arco-íris de luz, e eles podem fazer a diferença entre maçantes, penas fosco e penas com um brilho acetinado.

Os cientistas nunca tinham encontrado cores estruturais nas penas de paleognaths como cassowaries e avestruzes, apenas no grupo neognath de aves como aves canoras. Mas paleognaths pode fazer cores estruturais: a pele azul na cabeça dos Cassowaries é devido a cor estrutural, e assim é o brilho brilhante sobre ovos postos por seus primos, o Tinamous. Eliason e Clarke, que estudam cores estruturais em aves e dinossauros, queria ver se a cor estrutural também estava presente em penas paleognath.

pena de pássaro está estruturado um pouco como uma árvore. O tronco longo que atravessa o meio é chamado de ráquis, e tem filiais chamados farpas. As farpas são cobertos com estruturas minúsculas chamadas bárbulas, semelhante às folhas em ramos de árvore. Em outras aves brilhantes, brilho é produzido pela forma das farpas e camadas de melanossomas em bárbulas. Eliason e Clarke não encontrou que, em penas cassowary, no entanto. Em vez disso, eles descobriram que a cor preto brilhante veio das ráquis escorrendo pelo meio das penas. Desde as bárbulas macios em penas cassowary são esparso, a raque fica mais exposição à luz do que nos pássaros "grossos-penas", dando-lhe a oportunidade de literalmente brilhar.

Além de encontrar cor estrutural nas penas cassowary, Eliason e Clarke também explorou as penas de um primo do casuar, que viveu 52 milhões de anos atrás. O pássaro extinto Calxavis grandei viveram no que é agora Wyoming, e seus fósseis incrivelmente bem preservados incluem impressões de suas penas.

"Você pode olhar para uma laje fósseis e ver um esboço de onde as suas penas eram, porque você tipo de ver a mancha negra de melanina que sobrou, mesmo depois de 50 milhões de anos mais ou menos", explica Eliason. "Nós tirou pequenos flocos do fóssil das manchas escuras de melanina, e depois usamos a digitalização de microscópios de elétrons para procurar restos de melanossomas preservados."

Ao examinar estas impressões de penas em um nível microscópico, os pesquisadores foram capazes de ver a forma dos melanossomas produtoras de pigmento nas bárbulas folha-like das penas. Os melanossomas eram longas, magro, e de feijão em forma de verde, que nas aves modernas está associada a iridescência.

Antes deste estudo, os cientistas nunca encontraram provas de cor estrutural nas penas paleognath, agora, eles têm dois exemplos diferentes. Os pesquisadores não sabem ao certo porque cassowaries e as aves fósseis evoluído duas maneiras diferentes de construir penas brilhantes, por que reinventar a roda? Eliason suspeita que flightlessness poderia ter dado cassowaries mais espaço para experimentar com as suas penas. Nas aves flighted, incluindo as aves fósseis neste estudo, a prioridade número um para a estrutura está a ser pena aerodinâmico. Desde cassowaries não precisa se preocupar sobre o vôo, eles tinham margem de manobra mais evolutiva para desenvolver suas estranhamente em forma, penas de espessura-spined. "A necessidade de ser capaz de voar é uma força estabilizadora muito forte em forma de asa", diz Eliason. "Perder essa restrição, que precisam de voar, pode resultar em novas morfologias penas que produzem brilho de uma forma que um pássaro voando talvez não."

Além das questões este estudo poses sobre o porquê de penas desses pássaros evoluíram de forma tão diferente, Eliason e nota Clarke que ela nos dá uma melhor compreensão global da vida na Terra. "Isso nos dá um vislumbre do tempo em que os dinossauros estavam indo extinto e as aves estavam subindo", diz Eliason. "Estudar esses paleognaths nos dá uma melhor compreensão do que estava acontecendo lá, porque você não pode apenas estudar neognaths; você precisa estudar ambos os clados irmãos a compreender seus antepassados."