Wetenschap

Voor het eerst vogelfossiel gevonden met ongelegd ei

“Ik kon er 's nachts niet van slapen,” vertelt de hoofdonderzoeker na de vondst.Friday, March 22

Door Michael Greshko
Op deze illustratie is een kolonie Avimaia schweitzerae te zien die nestelt aan de oever van een meer in wat uiteindelijk het noordwesten van China zou worden. Om onduidelijke reden belandde een van de vrouwtjes dood in het water. Dit zorgde ervoor dat er voor het eerst een fossiel van een vogel werd gevonden die een nog ongelegd ei bij zich droeg.

Zo'n 115 miljoen jaar geleden stierf in wat nu het noordwesten van China is een vrouwtjesvogel vlak voordat ze moeder zou worden. Haar leven aan de oever van een meer nam een dramatische wending: een complicatie in haar zwangerschap had funeste gevolgen voor het ei dat ze bij zich droeg, wat uiteindelijk mogelijk ook tot haar dood leidde.

Deze moedervogel, die al die tijd begraven heeft gelegen, heeft nu gezorgd voor een mijlpaal in de paleontologie: het dier van een niet eerder beschreven soort die Avimaia schweitzerae is gedoopt, is voor zover bekend het eerste vogelfossiel dat een nog ongelegd ei bevat.

“We dachten dat het niet veel bijzonders zou zijn, maar het bleek de eerste fossiele vogel te zijn die ooit is gevonden met een ei in haar lichaam,” vertelt hoofdonderzoeker Alida Bailleul die als postdoc onderzoek doet aan het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) in China. “Ik vond dat zo’n raar idee.”

De vondst van het ei, die onlangs werd beschreven in het vakblad Nature Communications, zou licht kunnen werpen op reproductieve aandoeningen die bij oude vogelsoorten voorkwamen. En als de pigmenten bewaard zijn gebleven, zou het fossiel ook meer kunnen vertellen over de nesten die ze maakten. Eerder was al ontdekt dat de kleuren en stippen op de eieren van dinosaurussen deels bepaald worden door het nestgedrag van de dieren, bijvoorbeeld of de soort zijn eieren begraaft of ze uitbroedt. Dat patroon geldt ook nog steeds voor de enige dinosaurussen die nu nog bestaan: vogels.

Deze ontdekking is er een uit een reeks van spectaculaire fossielvondsten van vogels die in de afgelopen maanden zijn gedaan. Afgelopen januari vond een team onder leiding van paleontoloog Jingmai O'Connor — Bailleul's supervisor en coauteur — een ongeschonden 99 miljoen jaar oude poot van een vogel die in amber bewaard is gebleven. Bijna drie maanden daarvoor werd door een onderzoeksteam onder leiding van Julia Clarke, de ontdekking van een vogelfossiel bekendgemaakt dat zo goed bewaard was gebleven dat de patronen op de veren nog zichtbaar zijn.

En in december maakte O'Connor de vondst bekend van een andere oude vogel, met waarschijnlijk medullair bot, een bepaald type bot dat alleen wordt aangetroffen bij vrouwtjesvogels die reproductief actief zijn. Vermoed wordt dat Avimaiaook over dergelijk bot beschikt. Als dat inderdaad het geval blijkt, dan is dit het eerste fossiel ooit dat werd gevonden met dergelijk bot en een ei, waardoor het een uniek voorbeeld zou zijn van het verband tussen medullair bot en voortplanting bij vogels.

In deze foto van het fossiel van de Avimaia schweitzerae is het bewaard gebleven ei zichtbaar als de bruine, leerachtige massa vlakbij het midden van het lijf van de vogel.

Deze onderzoekslijn is al meer dan tien jaar oud en is gebaseerd op een baanbrekend artikel uit 2005 dat werd geschreven door paleontoloog Mary Schweitzer, die sporen van medullair bot aantrofin Tyrannosaurus rex.Als eerbetoon aan de bijdrage van Schweitzer aan de paleontologie besloot Bailleul het nieuwe fossiel naar haar collega te vernoemen.

"Is dat niet ongelooflijk cool? Ik was totaal verrast – ik vind het een grote eer,” zegt Schweitzer.

Struikelen over de eierschalen

Avimaiaheeft er meer dan tien jaar over gedaan om in de schijnwerpers te komen. In het midden van de jaren nul groeven paleontologen van IVPP fossielen op in de Xiagou-formatie in het noordwesten van China, waar veel fossielen werden aangetroffen van een uitgestorven groep vogels die enantiornithes worden genoemd. Op dat moment viel het de onderzoekers, waaronder ook O’Connor al op dat een van de fossielen een vreemde, membraan-achtige structuur bevatte. Maar het team ging verder en bewaarde het fossiel voor later.

In 2018 kwam Bailleul bij het IVPP te werken en was ze op zoek naar een eerste project. Ze is gespecialiseerd in zacht weefsel dat bewaard is gebleven, en dus gingen zij en O’Connor in de opslag van het instituut op zoek naar vondsten die nog niet waren onderzocht.

“We waren in de dozen aan het kijken toen O’Connor zei ‘Oh kijk eens, dit fossiel kan ik me herinneren!” vertelt Bailleul. Toen zij en haar collega Shukan Zhang bezig waren aan het onderzoek van het fossiel werd het team blij verrast toen het duidelijk werd dat het raadselachtige ‘zachte weefsel’ van het fossiel een eierschaal was.

"”Ik kon er 's nachts niet van slapen... Ik dacht: ‘mijn god, dit is een ei,” aldus Bailleul.

Op sommige plekken bestond de eierschaal uit zes lagen. Dat zou een aanwijzing kunnen zijn voor de doodsoorzaak van de moeder. Bij levende vogels kan een trauma er toe leiden dat een vrouwtje het leggen van haar eieren uitstelt, en in plaats daarvan meerdere lagen schaal aanlegt rond het ei. Bij een dergelijk geval van ‘legnood’ stikt niet alleen het embryo, maar kan in het ergste geval ook de moeder sterven. In het onderzochte fossiel werd geen embryo aangetroffen.

Grote geheimen op een kleine schaal

Een onderzoek naar de botten van Avimaia zou ook een licht kunnen werpen op hoe de vogel het ei produceerde.

Moderne, reproductief actieve vogels hebben in hun skelet een calciumvoorraad dat medullair bot wordt genoemd voor het aanleggen van de eierschaal. Tijdens eerdere studies werd dergelijk bot niet alleen bij T. rex aangetroffen, maar leek het ook aanwezig te zijn in pterosaurus-fossielen.Het is echter lastig om fossiel medullair bot te herkennen. Het is een tijdelijke structuur en door botziekten kan weefsel ontstaan dat er veel op lijkt. Dat maakt het moeilijk om er zeker van te zijn dat iets dat eruit ziet als medullair bot ook daadwerkelijk een verband heeft met de voortplanting.

bekijk galerij

Bij Avimaia troffen de onderzoekers medullair-achtige botlagen aan op precies de plek waar medullair bot te verwachten was, en het oppervlak van het bot zag er niet aangetast uit. Bovendien is er, dankzij het ei, geen enkele twijfel over de reproductieve status van de vogel.

Volgens Schweitzer ziet het ernaar uit dat Bailleul gelijk heeft: “wat zou het op dit moment anders kunnen zijn?” vraagt ze zich af. “Het zou mooi zijn als er scheikundig onderzoek zou kunnen worden gedaan, en misschien gebeurt dat uiteindelijk ook... maar er is wel heel veel dat erop wijst dat dit medullair bot is.”

Paleontoloog Jasmina Wiemann, die promotieonderzoek doet aan de Amerikaanse Yale-universiteit, voegt daar nog aan toe dat het Avimaia-ei nog meer moleculaire geheimen zou kunnen prijsgeven. Zo zouden piepkleine kristalletjes die het team van Bailleul vond in het monster, afhankelijk van hun samenstelling, ervoor kunnen hebben gezorgd dat de eierschaal glansde als een ei van de tegenwoordige tinamoes.

Scheikundig onderzoek zou niet alleen iets kunnen zeggen over de glans, maar ook over de kleur van het ei. In haar eerdere onderzoek achterhaalde Wiemann de kleuren en het stippenpatroon van dinosauruseieren. Die houden vermoedelijk verband met neststrategieën. Als er in het Avimaia-ei pigmenten zijn bewaard gebleven, zou aan de hand van tests duidelijk kunnen worden hoe het dier zijn nest maakte, en zelfs hoe het voor zijn jongen zorgde.

“Dit is een spectaculair fossiel, met veel potentieel voor nader paleobiologisch onderzoek,” schrijft Wiemann in een e-mail. “Ik zou het fantastisch vinden om deze eierschaal te onderzoeken op pigmenten.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

LEES VERDER

Nieuwe fossielen van spinnen met 'gloeiende' ogen gevonden in Zuid-Korea

De oeroude spinachtigen hadden ogen die in het donker oplichtten -  een belangrijke eigenschap voor nachtzicht.

Merkwaardig fossiel in opaal is mogelijk van zeldzaam insect

<em>Experts zijn gefascineerd door het “ongelooflijk onwaarschijnlijke object” vanwege zijn ontstaan en inhoud.</em>
Wetenschap En Technologie

Nieuwe dinosauriërsoort ontdekt dankzij fossielenschat

<em>Australische mijnbouwers hebben een juweel van een dinosauriër gevonden: een planteneter ter grootte van een hond die de naam&nbsp;</em>Weewarrasaurus pobeni<em>heeft gekregen.</em> &nbsp;