Alle Babyvögel haben einen Moment vor dem Schlüpfen, wenn ihr Hüftknochen eine winzige Nachbildung des Beckens eines Dinosauriers ist.Das ist eines der Ergebnisse einer neuen, von Yale geleiteten Studie in der Zeitschrift Nature, die die evolutionären Grundlagen des Vogelhüftknochens untersucht.Es ist auch eine moderne Anspielung auf die dramatische Transformation, die über zig Millionen Jahre von Dinosauriern zu Vögeln führte.„Jeder einzelne Vogel besitzt in seinem frühen Leben diese Dinosaurierform“, sagte Bhart-Anjan S. Bhullar, Assistenzprofessor für Erd- und Planetenwissenschaften in Yale und Senior und korrespondierender Autor der neuen Studie.„Dann erinnert es sich in letzter Minute daran, dass es ein Vogel ist und ein Vogelbecken braucht.“In den letzten zehn Jahren haben Bhullar und seine Mitarbeiter bahnbrechende Forschungen zu wichtigen evolutionären Übergängen zwischen Dinosaurier-, Reptilien- und Vogelarten durchgeführt – einschließlich der Entwicklung des Dinosaurier-Innenohrs, des Vogelschnabels, des rollenden Kiefers von Säugetieren und des Sehvermögens bei Wirbeltieren.Das Labor von Bhullar ist besonders bekannt für seinen innovativen Einsatz von Computertomografie (CT) und Mikroskopie zur Erstellung von 3D-Bildern von Tierembryonen.Christopher Griffin, Postdoktorand in Bhullars Labor, ist Hauptautor der Studie.Er und Bhullar untersuchten mit ihren Kollegen die Beckenentwicklung bei Alligatoren, Haushühnern, japanischen Wachteln, chilenischen Tinamou und Sittichen und verglichen ihre Entwicklungsstadien mit denen von Dinosauriern, einschließlich der gefiederten Art Archaeopteryx.Für die Studie markierte das Team embryonale Hüftknochen mit Antikörpern, um nach Proteinen zu suchen, die in sich entwickelndem Knorpel, Bindegewebe, Skelettmuskeln und Nerven exprimiert werden.Die Forscher erstellten 3D-Bilder für die Hüftknochen, Muskeln und Nerven mit konfokalen Mikroskopen und CT-Scans.Sie fanden heraus, dass das Vogelbecken ein Beispiel für „terminale Addition“ ist, ein biologischer Mechanismus, bei dem Ahnenmerkmale in einem Tier bis spät in seiner Entwicklung auftreten.Dies war eine Überraschung, bemerkte Griffin, da viele wichtige Merkmale beim Übergang vom Dinosaurier zum Vogel, wie der Vogelschnabel, früh in der Embryonalentwicklung eines Vogels zu sehen sind.„Es war unerwartet, dass diese Anfangsstadien der Vogelentwicklung so sehr wie die Hüften eines frühen Dinosauriers aussehen“, sagte Griffin.„In nur zwei Tagen verändert sich der sich entwickelnde Embryo auf eine Weise, die widerspiegelt, wie er sich im Laufe der Evolution verändert hat, von einem Aussehen wie ein früher Dinosaurier zu einem modernen Vogel.“Der Hüftknochen ist der Kern des Körpers eines Vogels.Es erstreckt sich über die Länge des Vogelrahmens, umschließt den Torso und ermöglicht es einem Vogel, zu stehen, sich zu bewegen und das Gewicht seines gesamten Körpers zu tragen.„Der Vogelkörper ist in praktisch jeder Hinsicht unglaublich modifiziert, um eine optimierte Flugmaschine zu schaffen“, erklärte Bhullar."Seine Körperstrukturen sind durch die Notwendigkeiten des Luftfahrtdesigns stark eingeschränkt."Die neue Studie untersuchte auch die mit der Entwicklung der Hüfte verbundenen Vogelmuskeln und -nerven.Die Forscher sagten, dass die Entwicklung dieser Systeme nicht synchron mit der Knochenentwicklung war – was impliziert, dass jedes System etwas von den anderen „entkoppelt“ war.Zu den Co-Autoren der Studie gehören der Yale-Doktorand Michael Hanson und die ehemaligen Yale-Forscher João Botelho, Matteo Fabbri und Daniel Smith-Paredes.Weitere an der Forschung beteiligte Institutionen sind Virginia Tech, die Pontificia Universidad Católica de Chile, das Field Museum of Natural History in Chicago, die University of South Florida, das American Museum of Natural History in New York, das RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, Brown University, der University of Texas at Austin und dem Louisiana Department of Wildlife and Fisheries.Fred Mamoun: fred.mamoun@yale.edu, 203-436-2643Verwaltet vom Amt für Öffentlichkeitsarbeit und KommunikationCopyright © 2022 Yale University · Alle Rechte vorbehalten · Datenschutzrichtlinie · Barrierefreiheit in Yale