Какъв цвят бяха динозаврите? Музеите, филмите и картините ни дават жизнена картина на гигантски гущери в ярки зелени, жълти, лилави и сини. Но, истината е, че цветът на динозавъра е малко загадка. Палеонтолозите като Джулия Кларк от Тексаския университет в Остин и други се опитват да разрешат тази мистерия, използвайки един от най-разпространените естествени цветни пигменти в света: меланин.
Свързано съдържание
- Изследователите измислят начин за определяне на цвета от вкаменелости
- Дребните женски птици бяха веднъж толкова меки, колкото и техните мъжки приятели
- Всъщност динозаврите вероятно не са имали пера
- Всички динозаври имаха ли пера?
- Учените откриват гигантски пернат тиранозавър
- Проследяване на появата на птиците
В скорошно проучване на Nature, Кларк и нейните колеги предполагат, че пернатите динозаври са инжектирали различни цветове - поне цвят, идващ от меланина - в древния свят. Изследователите смятат, че появата на това цветово разнообразие в оперението на дино е страничен ефект от промяна в начина, по който древните животни съхраняват и използват енергия. Откритията имат значение за това как палеонтолозите реконструират как изглеждат тези и други динозаври.
Меланинът е отговорен за по-тъмното оцветяване на кожата при хората, по-тъмните петна или ивици в гущерите и по-тъмните цветове на перата при птиците. Малки пакети в нашите клетки, наречени меланозоми къща меланин. При хората и птиците формата на тези меланозоми съответства на различни химични форми на меланин и по този начин на различни цветове. Например, червените нюанси идват от кръгли меланозоми, а сивите - от дълги и кльощави меланозоми. Меланозомите се предлагат в голямо разнообразие от форми и размери, а тези съответстват на по-голямо разнообразие от цветове.
Многообразните меланозоми, открити при птиците, накараха учените - особено палеонтолозите - да се питат дали подобни меланозоми са открити в древните птици и пернатите динозаври, предците на съвременните птици. За щастие, някои изкопаеми находки включват вкаменени пера и с помощта на мощен микроскоп учените могат всъщност да видят меланозомни структури, запазени в тези вкаменени оперения.
Без съвременен екземпляр, с който да сравняват вкаменелостите, учените използват формите на меланозомите при съвременните птици, за да дадат намеци за това какви цветове може да е транспортирал определен пернат динозавър или изчезнала птица. „Това е като инструментариум за нас“, обяснява Кларк. Използвайки тази техника, Кларк и колегите му от Университета в Акрон в Охайо и Китайския университет по геоложки науки свързват формите на меланозомите във вкаменелости с червени, сиви, черни или преливащи се нюанси в древните вкаменени птици и пернати динозаври.
Но екипът на Кларк знаеше, че вкаменелите меланозоми трябва да разкрият повече. Учените не са разглеждали цвета на меланин в нищо, различно от малцина бозайници, птици и пернати динози, изследователите исках да видя дали меланозомните форми в целия спектър на животинското царство, изчезнали и живи, могат да хвърлят светлина, когато формите на пигментните пакети се развиват, за да проявят такова разнообразие. Определянето на този график ще им даде сериозни доказателства за това, когато динозаврите са се развили с различни цветове.
Меланозомите от фосилизиран пушист динозавър, наречен Beipiaosaurus, не показват голямо разнообразие от форми, докато вкаменената птица показва кльощави меланозоми, свързани със сиви цветове, наблюдавани при живи бозайници и птици. (Изображение: Clarke и др.) Екипът стартира чрез вземане на проби от коса, кожа и пера от 181 живи бозайници, костенурки, гущери, крокодили и птици. В Китай те изследвали вкаменелости от 13 гущери, костенурки, динозаври и летящи влечуги, наречени птерозаври, всички от периода Креда и Юра, преди около 200 до 66 милиона години. Вкаменените проби варираха от запазени пера до петна от кожа до размити нишки от животни, които носеха шипове, които не бяха съвсем пера.
След това изследователите използваха сканиращ електронен микроскоп, за да визуализират меланозомите в тези древни структури. Те разгледаха какъв тип тяло, покриващо меланозомите от всяка проба (изчезнали и живи), произлизат - кожа, коса, мъх или пера - и измерват разликите във формата им в различни животински линии: птици, бозайници и влечуги.
„Ако погледнете живи гущери, костенурки и минзухари, има много малък диапазон на меланозомните форми“, казва Кларк. „Може да имате много сходни, само много фино различно оформени меланозоми в кафяво срещу черно срещу сив тонизиран гущер.“ И не много се е променило от древни костенурки и гущери до модерни - меналозомите във вкаменели гущери и останки на костенурки също изглеждат твърде много и не могат да се използват, за да се предскаже какъв цвят биха могли да бъдат животните.
Въпреки това, пернатите динозаври, по-специално първите манирапторни динозаври, които се появиха на Земята преди около 150 милиона години и в крайна сметка станаха птици, носеха най-голямото разнообразие от форми на меланозоми. Интересното е, че размитите динозаври - тези с шиповидни нишки и протофери - еволюционно предшестваха пернатите им братя, но и те не показват разнообразие от меланозомни форми. „Само с произхода на перата виждате огромна експлозия в многообразието на меланозомни форми“, казва Кларк.
Експлозия в многообразието на меланин вероятно дойде с тази гама в меланозомна форма. Това не означава че древните гущери, костенурки и динозаври с люспи или просто нишки не са били цветни. Те може просто да са разчитали на различни пигменти за цвета си, обяснява Кларк.
Странно косата на бозайници и модерните птичи пера споделят това разнообразие в меланозомна форма, въпреки факта че са напълно несвързани семейства на животни . На молекулно ниво бозайниците и птиците дори правят цветове на базата на меланин по съвсем различни начини. Въпреки това изглежда, че всеки от тях еволюира независимо от това меланозомно разнообразие.
Но, защо меланозомите ще развиват различни форми при пернатите динозаври, а не по-рано? Кларк и колегите му предполагат, че при пернатите динозаври най-малкото е разнообразието от форми на меланозоми може да има нещо общо с физиологията на съществата. За улики какво може да е това, Кларк отново описва отношенията на предците между пернатите динозаври и птиците.
Учен е наблюдавал генетична връзка между това как се правят меланозоми и как птиците регулират енергията - по-специално, някои гени, които определят формата на меланозомите, също участват в складирането на мазнини при пилетата. Въз основа на това изследователите смятат, че генетичната промяна, свързана с това, как пернатите динозаври регулират енергията в телата си, могат неволно да причинят промяна в начина, по който те произвеждат меланин.
Ако е вярно, това би бил добър пример за плериотропия, при която един генен набор може да повлияе на привидно несвързани черти - явление, което е доста често срещано в биологичния свят. Засега обаче сме една крачка по-близо до разбирането на правилата, които управляват сложността на динозавъра.
