Fjäder förklarar varför fåglarna överlevde asteroiden

För drygt 65 miljoner år sedan slog en asteroid ner i det som i dag är Yucatánhalvön i Mexiko och utplånade omkring tre fjärdedelar av jordens djur- och växtarter. Händelsen markerar gränsen mellan krita och paleogen, en period som forskarna kallar K-Pg-gränsen. Nedslaget, som skapade den enorma Chicxulub-kratern, innebar slutet för dinosaurierna – med ett viktigt undantag. Förfäderna till dagens fåglar, som forskarna i dag betraktar som flygande dinosaurier, överlevde katastrofen. Men inte ens bland fåglarna var överlevnaden given. Endast en undergrupp, Neornithes, klarade sig och utvecklades till de omkring 10 000 fågelarter som finns på jorden i dag.

Frågan om varför just dessa fåglar överlevde medan alla andra dinosaurier försvann har länge sysselsatt paleontologer. Nu har ett forskarlag hittat en pusselbit som kan ge svaret – i fossiliserad avföring från Montana.

Det var 2016 som forskare hittade en liten klump koprolit, det vill säga fossiliserad spillning, i den amerikanska delstaten Montana. Koproliten tros vara cirka 66 miljoner år gammal och härstammar alltså från tiden strax före asteroidnedslaget. En röntgenundersökning avslöjade att den innehöll fiskfjäll samt fjädrar och ben från en fågel tillhörande släktet Hesperornis, en grupp vattenlevande fåglar som numera är utdöd. Att just fjädrar bevarats i avföringen är ovanligt och gör fyndet extra värdefullt för forskarna, eftersom fossila fjädrar över huvud taget är sällsynta i geologiska lager.

Hesperornis var en anmärkningsvärd fågel. Den hade vassa tänder, en lång hals och påminde till utseendet om en lom eller dopping, men var troligen inte kapabel att flyga. Fynden i Montana är de första bevarade fjädrarna från detta släkte som någonsin påträffats, och de har nu analyserats i detalj av forskarna. Resultaten publiceras i tidskriften Current Biology.

En av fjädrarna var särskilt välbevarad och har gett forskarna ny kunskap om hur dessa fåglars fjäderdräkt fungerade. Enligt studien fyllde fjädrarna hos Hesperornis säkert sin funktion, men de var primitiva och inte särskilt effektiva på att isolera värme. Samma sak gällde för en annan stor grupp fåglar som levde under kritaperioden: Enantiornithes, som var den mest artrika fågelgruppen vid den här tiden.

Det är just den bristande värmeisoleringsförmågan som forskarna nu tror kan vara nyckeln till varför dessa fågelgrupper dog ut medan Neornithes överlevde. När asteroiden kolliderade med jorden kastades enorma mängder stoft och partiklar upp i atmosfären, vilket blockerade solljuset och ledde till en dramatisk temperaturnedgång. Forskarna beskriver det som ett slags vinternatt som kan ha varat i flera år efter nedslaget. Växter dog ut, ekosystem kollapsade och djur som inte kunde anpassa sig till kylan hade små chanser att överleva. För fåglar med primitiva fjädrar som inte kunde hålla värmen blev följden fatal. De frös helt enkelt ihjäl. Neornithes, vars fjäderdräkt var mer avancerad och bättre anpassad för värmeisolering, klarade sig däremot genom den kalla perioden och lade grunden för dagens fågelfauna.

Montana är sedan länge ett känt område för paleontologiska fynd. Den så kallade Hell Creek-formationen, som sträcker sig genom delar av Montana, North Dakota, South Dakota och Wyoming, har levererat ett stort antal fossil från slutet av kritaperioden, däribland flera arter av dinosaurier, däggdjur och fåglar. Fynden i regionen har spelat en central roll för forskarnas förståelse av hur livet på jorden utvecklades före och efter asteroidnedslaget.

Koproliter kan framstå som en ovanlig forskningskälla, men de är faktiskt värdefulla för paleontologer. De kan innehålla rester av det djur som lämnat dem – och av det djuret har ätit. På så sätt ger de en unik inblick i forntida ekosystem och födokedjor som andra fossil inte kan erbjuda.

Studien i Current Biology bidrar inte bara till att förklara varför vissa fågelgrupper överlevde massutdöendet. Den ger också en påminnelse om hur sårbara arter kan vara inför snabba klimatförändringar – en fråga som i dag är mer aktuell än någonsin. Forskarna bakom studien hoppas att fler fynd av liknande slag ska kunna kasta ytterligare ljus över de evolutionära mekanismer som avgjorde vilka arter som klarade sig och vilka som försvann för alltid. För varje nytt fossil som analyseras blir bilden av jordens dramatiska historia lite tydligare.