Das viele kleine Raubsaurier gefiedert waren, weiß man seit mehr als zehn Jahren. Von den größeren Exemplaren wie Tyrannosaurus nahm man aber meist an, dass sie keine Federn trugen – zum einen, weil auch große Säugetiere oft kein Fell haben, um nicht zu überhitzen, zum anderen, weil man von einigen von ihnen Hautabdrücke mit Schuppenmuster gefunden hat.
Nun aber ist klar: Zumindest einige große Raubsaurier hatten Federn.

Das hier ist die neuste Dino-Sensation: Yutyrannus huali, zu deutsch (der Name ist eine Mischung aus Mandarin und Latein: “Hübscher Federtyrann”)

i-42d4cbff8c73a6e74ca2a74b74ebec3d-Yutyrannus2-thumb-550x247.jpg

(Bild von der Internetseite von Lida Xing, wo ihr sogar das paper herunterladen könnt – ein Gratis-Naturepaper!)

Gefunden wurden gleich drei Exemplare mit deutlich unterschiedlicher Größe. Das größte hatte eine Oberschenkellänge von 85 Zentimetern, eine Schädellänge von etwa 90 Zentimetern und dürfte so 1,4 Tonnen gewogen haben. (Wieder einmal ein Beispiel für die seltsame Vorliebe von Biologen für sinnlose Nachkommastellen: Im paper steht 1414kg…)

Bemerkenswert an Yutyrannus ist aber nicht nur der Flausch (dazu später noch mehr). Auch ansonsten ist das Skelett interessant, vor allem der Knochenkamm auf dem Schädel. Solche Knochenkämme ist man von den typischen Tyrannosaurus-Darstellungen nicht gewohnt, aber tatsächlich kennt man so etwas schon von einem anderen Verwandten, Guanlong wucei

i-eb2860fb3e6a262f21f5f99eda37378f-800px-Guanlong_wucaii_head-thumb-500x302.jpg

Auch einige andere Raubsaurier (Theropoden) hatten solche Kämme, beispielsweise der seltsame Concavenator, der einen seltsamen Doppelhuckel auf dem Rücken hatte:

i-f5f63363f7d19c97045c4d73d48ffb83-concavenator_skeletal_by_palaeozoologist-d2zsb16-thumb-500x363.jpg

(Dieses schöne Bild stammt von hier.)

Der Kamm auf dem vorderen Schädel ist jedenfalls eins der diagnostischen Merkmale, die im paper aufgelistet werden. Diagnostische Merkmale sind solche, die diese Art von anderen, verwandten unterscheiden, so dass man sie eben heranziehen kann, um zu sehen, ob man ein weiteres Exemplar dieser Art gefunden hat. (Solche diagnostischen Merkmale sollten also möglichst Autapomorphien der jeweiligen Art sein.) Die anderen diagnostischen Merkmale sind eher speziell, wie zum Beispiel ein Knochenvorsprung, der von den Knochen hinter der Augenöffnung ausgeht und nach schräg unten zeigt (in Fachjargon “an anteroventrally projecting orbital process in the area of the junction between the frontal and jugal processes of the postorbital”) oder eine kleine Öffnung im Unterkieferknochen (“an external mandibular fenestra located mostly within the surangular”).1


1Ich hoffe, ich habe diese Fachbegriffe richtig gedeutet, falls nicht, bitte in den Kommentaren nörgeln.

Generell ist Yutyrannus ähnlich zu einem anderen Tyrannosaurusverwandten aus der frühen Kreidezeit, dem ähnlich großen Sinotyrannus, von dem man allerdings nur einige wenige Knochen kennt:

i-4edaf8b1a62440306425c0e0252d8ce9-640px-Sinotyrannus_KZV_001-thumb-540x195.png

Von Yutyrannus, der ebenfalls in der frühen Kreidezeit lebte, kennt man aber, wie gesagt, gleich drei Skelette. Ähnlich wie die späteren Tyrannosaurier hatte auch Yutyrannus schon etwas verkürzte Vorderbeine (wenn auch bei weitem nicht so stummelig wie beim Tyrannosaurus), die übrigens mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht als Aufstehhilfe dienten (auch wenn man das beispielsweise hier lesen kann). Diese Hypothese ist schon ziemlich alt und verkennt, dass die Biomechanik des Tyrannosaurier-Hinterbeins das Aufstehen ohne weitere Hilfe ermöglicht, weil der Schwerpunkt beim Liegen auf dem Boden direkt über dem Fuß liegt – ähnlich wie bei heutigen Vögeln, die auch nicht hilflos über den Boden rutschen und nicht aufstehen können.

Die Vorderbeine hatten aber noch drei Zehen (Finger?) und ähneln denen von anderen ähnlichen Raubsauriern, den Coelurosauriern. (Ein anderer Zweig dieser Gruppe verlängerte die Vorderbeine dagegen, vermutlich um ihre Beute greifen zu können, und da sie ja eh schon Federn hatten, konnten sie dann auch gleich das Fliegen lernen…. (Und bevor wieder jemand jedes Wort hier auf die Goldwaage legt, sage ich es lieber nochmal in Fachsprache: “Die zum Beutegreifen verlängerten Vorderbeine und die basalen Federn waren Exaptationen zum Fliegen.”))

Dinoforscher interessiert natürlich immer auch besonders, wie eine neue Art mit anderen verwandt ist. Das Yutyrannus irgendwie in die große Gruppe der Tyrannosaurus-Verwandten (Tyrannosauroiden) gehört, ist für den Experten (zu denen ich mich nicht zähle, ich mag Skelette am liebsten, wenn sie beschriftet sind) ziemlich offensichtlich. Aber wohin genau? Dazu dient – wie heutzutage üblich – eine kladistische Analyse. Das hier ist das Ergebnis (stark vereinfacht, ein detailliertes Bild findet sich im “Supplementary Material”):

i-f601557ca6a29aa64ab3c5c65a1d9197-yutyrannusCladogram.jpg


Anmerkung zur Nomenklatur:
Man darf auf keinen Fall die Tyrannosauroiden (Tyrannosauroidae) mit den Tyrannosauriden (Tyrannosauridae) oder gar mit den Tyrannosaurinae verwechseln. Das ist ein Überbleibsel aus der Nomenklatur nach von Linne, wo man damit Epifamilien, Familien und Subfamilien bezeichnet. (Details findet ihr hier.) Auch wenn man von dieser Nomenklatur inzwischen gerade in der Dino-Paläontologie abgekommen ist, hat sich die Sitte, Namen so zu vergeben, dass die Endungen eine Idee geben, wie “groß” die Gruppe jeweils ist, erhalten. Ohne irgendwas über Schlümpfe zu wissen, ist dann gleich klar, dass Schlumpfoidae die Gruppe der Schlumpfidae und die wiederum die der Schlumpfinae umfasst. So, nun aber genug der Abschweifung.

Ihr seht also, dass Yutyrannus ziemlich weit unten am Tyrannosaurierstammbaum befestigt ist. Auffallend ist vielleicht auch, dass viele der Dino-Namen, die da unten stehen, die Silbe “long” enthalten – das ist chinesisch für “Drache” und ist ein Bestandteil vieler chinesischer Dino-Namen. Das zeigt, dass man aus der frühen Kreidezeit viele Tyrannosauroiden in China gefunden hat – vermutlich nicht nur, weil dort die Erhaltungsbedingungen besonders gut waren, sondern möglicherweise auch, weil sie sich dort entwickelten und von kleinen Flitzern zu richtig großen Raubsauriern wurden. In Nord-Amerika, das ja quasi die archetypische Urheimat der Tyrannosaurier ist (auch wenn Tyrannosaurus bataar – manchmal auch als Tarbosaurus bezeichnet – aus Asien stammt), in Nord-Amerika also gab es damals andere große Raubsaurier wie Acrocanthosaurus, der zur Gruppe der Allosaurier gehört und nicht zu den Tyrannosauroiden zählt.

Wie immer im Leben ist es aber nicht ganz so einfach – in der Jurazeit gab es einen urtümlichen Tyrannosaurus-Vetter auch in Nordamerika, nämlich Stokesosaurus, und aus England kennt man den Eotyrannus und den Juratyrant. Tyrannosauroiden gab es also zumindest auf der Nordhalbkugel so ziemlich überall – aber die aktuellen Funde deuten darauf hin, dass sie in Asien zuerst groß wurden.

Aber das Besondere am Yutyrannus ist ja vor allem sein Federkleid. (Übrigens nicht sooo besonders – es reicht zwar, um das Paper in Nature zu veröffentlichen, aber es reicht anscheinend nicht, um zu diesem Paper auch noch einen allgemeinverständlichen Begleitartikel dazuzuschreiben – da gibt’s diese Woche andere Themen, die allerdings auch nicht uninteressant sind. (Der engagierte Blogger packt ein paar weitere paper auf den immer höher werdenden virtuellen Stapel, ächz.))

Alle drei gefundenen Exemplare zeigen Abdrücke von Federn, oder besser gesagt, von Protofedern (Dino-Fuzz), die eher wie Haare als wie echte Federn aussehen. Man findet sie allerdings nicht überall, sondern jeweils nur an einzelnen Stellen: Am Schwanzende des größten Exemplars sind sie 15 Zentimeter lang und stehen etwas vom Schwanz ab. Das zweite Exemplar hat Abdrücke neben Hüfte und Fuß, das dritte am Hals und an einem Extremitätenknochen, den man nicht genau identifizieren kann, der aber vermutlich ein Oberarm war. Alles in allem waren die Protofedern also an vielen verschiedenen Körperstellen zu finden und man kann davon ausgehen, dass das Tier so ziemlich überall davon bedeckt war. (Ähnliche nur stellenweise Erhaltung von Federn findet man auch bei Vögeln aus denselben Gesteinsschichten.)

So sehen die Protofedern übrigens aus:

i-7647759cbfbe5ce69f1e00647d81a256-yutyrannusFuzz.jpg

Ja, die Bildqualität ist eher rauschend als be-rauschend, aber man erkennt die strich-artigen Dinger oberhalb der Schwanzwirbel, wenn man genau hinguckt. Und hier die Filamente am Beinknochen:

i-b175cc2686b6332f006776e5d717d3c2-yutyrannusFuzz2.jpg

Auch große Tyrannosauroiden hatten also Federn, einer zumindest. Was können wir daraus lernen? Wie einleitend gesagt, ging man bisher davon aus, dass Tyrannosaurus selbst und seine nahen Verwandten ungefiedert waren und ihre Federn im Lauf der Evolution verloren, so wie das auch bei vielen großen Säugetieren der Fall ist. Große Tiere überhitzen ja leicht, weil sie ein ungünstiges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen haben. Yutyrannus zeigt nun, dass das zumindest für ihn nicht gilt.

Yutyrannus lebte allerdings auch zu einer Zeit, als das Klima der Erde kühler war als sonst in der Kreidezeit, die ja generell sehr warm war. Die mittlere Jahrestemperatur in seinem Lebensraum betrug nur etwa 10°C. Yutyrannus konnte also ein bisschen wärmenden Dino-Flausch ganz gut gebrauchen (auch wenn man davon ausgehen muss, dass der nicht zwingend notwendig war – andere Dinosaurier wie Sauropoden oder Ornithischier hatten ja vermutlich keinen). Es ist deshalb plausibel anzunehmen, dass auch andere Tyrannosauroiden ihren Flausch behalten haben, zum Beispiel die Albertosaurier, die in der Nähe des Nordpols lebten.

Bei den im warmen Klima lebenden Tyrannosauriern ist es auch denkbar, dass die Jungen mit Flausch geboren wurden und so ihre Körpertemperatur besser regeln konnten, und dass sie ihn erst verloren, wenn sie (so mit etwa 10 Jahren) ihren Wachstumsschub bekamen und ihr Gewicht von etwa einer auf etwa 5 und mehr Tonnen erhöhten. Und vielleicht hatten auch ausgewachsene Tyrannosaurier Protofedern, und die Abdrücke, die wir bisher kennen, sind nur ein unrepräsentativer Ausschnitt der Haut. Auch von einem heutigen Huhn kann man schließlich problemlos Hautabdrücke mit Schuppen drauf bekommen, denn deren Beine sind auch federlos. Tyrannosaurus mag auch ein paar Federn zu Show-Zwecken behalten haben – vielleicht ein schicker Federkamm auf dem Kopf oder Rücken? Man kann nur hoffen, dass wir noch weitere Fossilien finden, die das klären können.

So, nun wisst ihr hoffentlich etwas mehr über Yutyrannus und wie man das
Fossil einordnen kann als man den üblichen Pressemitteilungen entnehmen
konnte (und wie üblich habe ich mich reichlich der mythenmetzschen
Abschweifung bedient…). Zwei Dinge sind vielleicht noch zu bemerken:

Wenn ihr euch die Rekonstruktion von Yutyrannus oben anguckt, dann ist das Gesicht federfrei. Das ist im Moment Standard bei Dinosaurier-Rekonstruktionen, wie zum Beispiel bei diesem Modell aus Wien (wenn ich das richtig erkenne):

i-8f0c75254d9d5e29361f210f5349cf92-Deinonychus_im_NHM_Wien-thumb-500x375.jpg

Meist werden gefiederte Raubsaurier mit schuppigen Gesichtern dargestellt. Besonders viel Rechtfertigung gibt es dafür allerdings nicht – das häufig gebrachte Argument, dass Fleischfresser sich sonst ja mit Blut einsauen würden, wird durch einen Blick auf Adler- oder Wolfsköpfe widerlegt, die kommen damit auch klar. Beim Sinosauropteryx endet der Federsaum, der sich am Rücken entlangzieht, zwar in der Mitte des Kopfes, aber daraus zu folgern, dass der Rest des Kopfes geschuppt war, ist sicher etwas gewagt. Und gerade bei Yutyrannus, der auch noch einen Knochenkamm auf der Schnauze hatte, der sicherlich vor allem zu Showzwecken diente (Frage an mitlesende BiologInnen: Wie übersetzt man denn “display structure” sinnvoll?), scheint es mir eher plausibel, dass auf dem Kamm auch ein paar schicke, möglicherweise bunte, Federn draufsaßen. Das ganze ist also mehr ein künstlerisches Mem, das sich gerade durchgesetzt hat.

Vor etwas mehr als zwei Wochen habe ich hier ja über Monsterflöhe geschrieben und mich darüber gewundert, auf welchen Sauriern die wohl lebten. Yutyrannus ist zumindest für die Flöhe der frühen Kreidezeit ein guter Kandidat und macht es generell plausibler, dass es große, gefiederte Dinosaurier gab, die als Monsterfloh-Wirte dienten.


Xu, X., Wang, K., Zhang, K., Ma, Q., Xing, L., Sullivan, C., Hu, D., Cheng, S., & Wang, S. (2012). A gigantic feathered dinosaur from the Lower Cretaceous of China Nature, 484 (7392), 92-95 DOI: 10.1038/nature10906

Kommentare

  1. #1 Ludger
    7. April 2012

    Das größte hatte eine Oberschenkellänge von 85 Zentimetern, eine Schädellänge von etwa 90 Zentimetern und dürfte so 1,4 Tonnen gewogen haben. (Wieder einmal ein Beispiel für die seltsame Vorliebe von Biologen für sinnlose Nachkommastellen: Im paper steht 1414kg…)

    Mit etwas Panade hätte man also aus einem Yutyrannus huali 282819 Chicken-Nuggets herstellen können entsprechend 56563,8 Portionen. Bei einem geschätzten Tagesumsatz einer großen Fastfoodkette von 50000 Portionen hätte man den Bedarf dieser Kette 1 Tag und 3 Stunden und 9 Minuten und 2,2464 Sekunden decken können. Ich hoffe, dass ich mich nicht verrechnet habe.
    PS.: Mein Ultraschallgerät gibt bei Gewichtsschätzungen von Feten auch immer Grammwerte heraus. Dabei sind systembedingt (u.a. wegen der Einstellung auf einheitliche 1550m/s Schallgeschwindigkeit im Gewebe) nur bei 75% der Schätzungen die Fehler kleiner als 10% des wirklichen fetalen Gewichtes. Das “Problem” dürfte bei einer ordentlichen Rundung liegen. Rundet man auf ganze Kilogramm, sind die Werte zu grob: “So so. Das Kind hat vor einer Woche noch nichts gewogen und soll jetzt 1 kg Gewicht haben?”

  2. #2 MartinB
    7. April 2012

    @Ludger
    Die Rechnung ist nett. Erinnert mich jetzt an das berühmte:
    “Jurisphagous Food Consumption Rates of Tyrannosaurus Rex”
    http://si-pddr.si.edu/jspui/handle/10088/8034

    “Das “Problem” dürfte bei einer ordentlichen Rundung liegen.”
    Naja, so als Physiker überlegt man sich halt, wieviele ziffern signifikant sind und gibt die an. Wenn so’n Krümel laut US 374Gramm wiegt, dann sind das halt 400 oder 370, je nachdem, wie gnau sowas ist.

  3. #3 rolak
    7. April 2012

    Schöner post – insbesondere das Kampfhuhn am Ende gefällt mir ausnehmend gut.

  4. #4 Niels
    7. April 2012

    Wie übersetzt man denn “display structure” sinnvoll?

    Bin zwar kein Biologe, aber der Begriff Ornament passt doch ganz gut, oder?
    http://de.wikipedia.org/wiki/Ornament_(Verhaltensbiologie)

  5. #5 WolfgangK
    7. April 2012

    “…das häufig gebrachte Argument, dass Fleischfresser sich sonst ja mit Blut einsauen würden, wird durch einen Blick auf Adler- oder Wolfsköpfe widerlegt, die kommen damit auch klar.”

    Auch Polarbären haben keine “Einsau-Hemmung”…

    Übrigens, ich will auch so´n kuscheligen gefiederten Tyrannosaurier…

  6. #6 MartinB
    7. April 2012

    @Niels
    Da wär ich nun nie drauf gekommen, danke. Wobei der Begriff “Ornament” auf sexuelle Signale beschränkt zu sein scheint, während eine “display structure” auch allgemein der intra- oder sogar interspezifischen Kommunikation dienen kann.

    @Wolfgang
    Ja, Eisbären sind ein super-beispiel.

    PS: Im Hintergrund läuft schon wieder “Dinosaurs” – “There are always new discoveries out there…”

  7. #7 rolak
    7. April 2012

    Falls ‘interspezifische Kommunikation’ so etwas wie das funktionierende Vortäuschen falscher Umstände meint, MartinB, würde ich sofort zustimmen. Ein aufgeplustertes Gefieder macht ungemein groß -ein netter Nebeneffekt der ‘normalen’ Funktionalität- und das schreckt immer besser ab (Feind oder Rivale) als wenn ein schmaler Hänfling vor einem rumhüpft. Weiterhin ist das um einen Buckel herum (oder um den Bürzel, wie beim Pfau) noch sparsamer, wenn ich es recht sehe.
    Wenn es nicht so anthropomorphisierend klingen würde, wäre mein Vorschlag ‘dient der Selbstdarstellung’.

    Die mir geläufigere Bedeutung in Richtung ‘Struktur eines UI’ dürfte ja mit Sicherheit nicht gemeint sein ;-)

  8. #8 Redfox
    8. April 2012

    @M.B.:
    Oder Schneeleoparden.