Eine Arbeitsgruppe um Phil Manning von der University of Manchester unter Beteiligung von Daniela Schwarz-Wings vom Museum für Naturkunde Berlin konnte mit Hilfe chemischer Analysen die Verteilung der Farbpigmente an Federn und Federabdrücken des berühmten Urvogels Archaeopteryx nachweisen. Dazu wurden die versteinerte Feder des Archaeopteryx und die Gegenplatte des Berliner Exemplars aus den Sammlungen des Naturkundemuseums extra an die Stanford University in Kalifornien gebracht. Das Untersuchungsergebnis zeigt, dass der Urvogel ein lebhaftes Farbmuster hatte, woraus sich eine visuelle Rolle im Verhalten ableiten lässt.
Bei heutigen Vögeln spielt die Gefiederfarbe eine wichtige Rolle für die Tarnung, die Balz und das Territorialverhalten. Aus der Farbe der Federn können aber auch Dinge wie Alter, Geschlecht oder Ernährungsweise abgeleitet werden. Versuche der Rekonstruktion der Gefiederfarbe von fossilen Vögeln und deren direkten Vorfahren, den vogelähnlichen Raubsauriern, können daher wichtige Informationen über die Tiere und ihre Umwelt, sowie zur Evolution solcher Farbfedern geben. Die Farbe von Federn hängt letztendlich von ihrer chemischen und strukturellen Zusammensetzung ab und wird maßgeblich von sogenannten Melanosomen (Pigmentkörperchen) bestimmt, die wiederum eine bestimmte Form und chemische Zusammensetzung haben.
Eine Arbeitsgruppe um Phil Manning von der University of Manchester konnte nun mit Hilfe chemischer Analysen genau die Verteilung der Farbpigmente über Federn und Federabdrücke nachweisen. Dafür wurden drei Exemplare des berühmten Urvogels Archaeopteryx mit zerstörungsfreien chemischen Verfahren vollständig analysiert. Zwei von ihnen, die Gegenplatte des Berliner Exemplars von Archaeopteryx und eine vollständig erhaltene versteinerte Feder, wurden eigens für die Untersuchung an die Stanford University in Kalifornien gebracht. Eine spezielle Röntgentechnik, die Synchrotron Rapid Scanning X-Ray Fluorescence (SRS-XRF) wurde mit dem Verfahren der Röntgenspektroskopie (XANES) von Schwefel kombiniert, um zu zeigen, dass offensichtlich Reste der Melanosomen erhalten sind, die damit direkte Hinweise auf die Pigmentierung und Musterung der Federn des Urvogels geben können. Mit Hilfe dieser Untersuchungen konnte das Farbmuster der Feder von Archaeopteryx zum ersten Mal genau rekonstruiert werden.
"Die berühmte Feder ist offensichtlich an den äußeren Spitzen und Rändern stärker pigmentiert und dadurch dunkler als die zum Federschaft hin gelegenen Teile. Dieses detaillierte Verteilungsmuster widerspricht Studien der letzten Jahre, welche durch lokale Proben eine einheitlichere Federfarbe rekonstruierten", so Mitautorin Daniela Schwarz-Wings. "Diese lebhafte Farbmusterung bei Archaeopteryx zeigt, dass die Farbgebung eine visuelle Rolle gespielt haben muss und gibt damit wertvolle Hinweise auf die Bedeutung der Gefiederfarbe schon bei den frühesten Vögeln und vogelnahen Raubsauriern."
Phillip. L. Manning, Nicholas P. Edwards, Roy A. Wogelius, Uwe Bergmann, Holly E. Barden, Peter Larson, Daniela Schwarz-Wings, Victoria M., Egerton, and William I. Sellers: Synchrotron-based chemical imaging reveals plumage patterns in a 150 million year old early bird. J. Anal. At. Spectrom., DOI:10.1039/C3JA50077B.
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1. Die Feder von Archaeopteryx dargestellt unter sichtbarem Licht (A) und mit Falschfarben zur Sichtbarmachung der Verteilung der chemischen Elemente Kupfer (B), Nickel (C), Schwefel (D) und Sulphat (E) nach der Untersuchung. Abbildung F zeigt die Rekonstruktion der Federmusterung aufgrund der Verteilung der Elemente.
2. Fossile Feder von Archaeopteryx, 150 Millionen Jahre alt
3. Berliner Exemplar des Urvogels Archaeopteryx