David DeMar kroop over een rots in Montana toen hij een klein roodachtig bultje opraapte, ongeveer zo groot als een halve golfbal. Hij draaide het om, observeerde het met een lens en zag iets uit de rots tevoorschijn komen dat niemand daar in meer dan een eeuw onderzoek had gevonden: een klein fossiel veertje. Het was 2016. Het zou blijken dat de rots veel minder elegant was dan zijn ontdekking: het waren gefossiliseerde dinosaurusuitwerpselen van ongeveer 66 miljoen jaar oud.
En die veer was alleen wat je van buitenaf kon zien. Door het coproliet met micro-CT-scans te scannen, vonden de onderzoekers meer veren, botfragmenten van een oude watervogel en zelfs kleine visschubben. Een maaltijd binnen een maaltijd, sinds het einde van het Krijt in de rotsen blijven steken: een vogel had waarschijnlijk een vis gegeten, daarna had een dinosaurus de vogel opgegeten. De resultaten zijn gepubliceerd op Huidige biologie.
Er stak een veer uit de gefossiliseerde poep
@Huidige biologie
Het fossiel, gecatalogiseerd als UWBM 103150, is afkomstig uit het meest recente deel van de Hell Creek-formatie, de uitgestrektheid van rotsen in Montana en nabijgelegen staten die de allerlaatste miljoen jaar van het dinosaurustijdperk bewaart. De studie identificeert het als de coproliet van een middelgrote vleesetende theropode. Het is onmogelijk om met zekerheid te identificeren wie het heeft geproduceerd; onder de door de onderzoekers aangegeven kandidaten bevindt zich een jonge man Tyrannosaurus rex En Nanotyrannus. Dus ja, het zou Tyrannosaurus-poep kunnen zijn. Het voorwaardelijke verdient na 66 miljoen jaar zijn ruimte.
Om te begrijpen wat het werkelijk bevatte, analyseerde het team de minerale samenstelling van het fossiel en gebruikte het computergestuurde microtomografie, waarbij duizenden röntgenfoto’s werden verzameld om het interieur in drie dimensies te reconstrueren. Terwijl de gegevens werden verwerkt, bleven veren, botten en schubben verborgen in de gefossiliseerde massa.
Het behoud van de hoofdveer is uitzonderlijk. Het heeft een rachis, d.w.z. de centrale as, met een bijna vierkante doorsnede en een sponsachtig intern deel: een lichte en stijve structuur die sterk doet denken aan die van de veren van moderne vogels. De baarden zijn ook bijzonder dik, een eigenschap die de waterpenetratie vermindert en die we tegenwoordig aantreffen bij vogels die zijn aangepast aan het waterleven. Volgens de auteurs is het waarschijnlijk de best bewaarde veer die ooit uit Mesozoïsche rotsen is teruggevonden.
Eerst de vis, dan de vogel en dan de dinosaurus
Wat deze veren een plausibele eigenaar gaf, waren vooral de kleine botfragmenten die in de buurt werden gevonden. Ze behoren hoogstwaarschijnlijk tot een hesperornithiform, een uitgestorven groep watervogels die tijdens het Krijt leefde. Velen konden niet vliegen, hadden gespecialiseerde tanden en benen om zichzelf onder water voort te bewegen, met een levensstijl die in sommige opzichten leek op die van moderne duikers.
Tot nu toe waren hun veren onbekend gebleven. Degenen die in de coproliet zijn ingesloten, worden daarom als eerste toegeschreven aan hesperornithiformen en vertonen een merkwaardige combinatie: sommige bezitten zeer moderne kenmerken, geschikt voor het afstoten van water; andere, geïdentificeerd door micro-CT in het fossiel, behouden meer primitieve morfologieën, met een zacht en draadvormig uiterlijk.
Dan zijn er twee kleine schubben die worden toegeschreven aan een vis uit de groep van garvissen met harde, gepantserde schubben die nog steeds aanwezig zijn in Noord-Amerika. De auteurs interpreteren ze als de overblijfselen van de laatste maaltijd van de vogel: de vis zou door de hesperornithiform zijn opgegeten kort voordat deze in de maag van de dinosaurus belandde.
Een coproliet die op weinig meer dan een kiezelsteen leek, bewaart dus minstens drie niveaus van hetzelfde voedselweb: de vis, de vogel die hem heeft gevangen en de grote carnivoor die de vogel heeft gevangen. Een scène die plaatsvond kort voor de grote uitsterving aan het einde van het Krijt en die op de minst nobele manier mogelijk, maar tamelijk effectief, tot ons is gekomen.
Die veren vertellen misschien waarom sommige vogels verdwenen
Dit is waar de ontdekking interessanter wordt dan het diner van een dinosaurus. Hesperornithiformes waren relatief nauwe verwanten van Neornithes, de groep waartoe alle levende vogels behoren. Hesperornithiforms verdwenen tijdens het uitsterven 66 miljoen jaar geleden; de Neornithes slaagden er in plaats daarvan in om het over te steken.
Een van de hypothesen die in de loop van de tijd zijn voorgesteld, is dat het leven in aquatische omgevingen mogelijk de overleving van sommige vogels na de inslag van de asteroïde heeft bevorderd. Hesperornithiformen maken deze verklaring erg ingewikkeld: ze leefden perfect in het water en stierven toch.
De veren die in het coproliet zijn ingekapseld, suggereren een andere aanwijzing. Naast veren die al sterk leken op moderne veren, behielden deze dieren primitievere lichaamsveren. Jingmai O’Connor en collega’s veronderstellen dat een minder efficiënte thermische isolatie, misschien in combinatie met verschillen in de rui van de veren, sommige groepen kwetsbaarder heeft gemaakt voor de abrupte afkoeling na de inslag van de asteroïde.
Het is een mogelijkheid, en niet de definitieve verklaring voor het voortbestaan van moderne vogels. In hetzelfde onderzoek wordt gesproken over een factor die zou kunnen zijn hebben bijgedragen aan de selectiviteit van het uitsterven: het lot van hele diergroepen kan niet worden gereconstrueerd op basis van een enkele coproliet en een paar veren. De vondst laat echter zien dat moderne en primitieve verenkleedvormen op de vooravond van uitsterven nog steeds praktisch naast elkaar bestonden.
En bovenal opent het een nogal ongebruikelijke plek om naar anderen te gaan zoeken. Deze veer werd geïdentificeerd omdat de coproliet precies op de juiste plaats was gebroken, waardoor deze naar boven kon komen. Nu stellen de onderzoekers voor om andere gefossiliseerde uitwerpselen te onderwerpen aan micro-CT: veren, haar en andere weefsels die door de tijd normaal gesproken worden uitgewist, hadden binnenin kunnen overleven.
Al meer dan een eeuw wordt in Hell Creek voornamelijk gezocht naar tanden, botten en skeletten. De volgende grote aanwijzing zou in een gefossiliseerde poep kunnen zitten waarvan nog niemand had gedacht dat hij ze zou scannen.
