На 9 декември 1833 г. английската колекционерка на изкопаеми Елизабет Филпот изпраща писмо до натуралиста Уилям Бъкланд. Освен че поиска обратно прешлени на морски влечуги, които Бъкланд бе взел назаем, Филпот включи и бележки за неотдавнашно пътуване с млада изкопана изкопаема гонча - пионерната палеонтолог Мери Анинг. Но това, което направи забележката специална, беше илюстрация, която Филпот беше включил в писмото. Тя изобразяваше зъбчатата усмивка на череп на Ихтиозавър, начертан след един от многото такива вкаменелости, които Филипот, нейните сестри и Анинг намираха в древните скали на южното крайбрежие на Англия. И не беше нарисувано с обикновено мастило. Тоновете на сепията са направени от запазеното мастило на същество, наподобяващо калмари, намиращо се в същите находища като ихтиозавърът, оживен след 200 милиона години.
На повърхността рисунката на Филипо може да изглежда само чист изкопаем трик. През 2009 г. друга рисунка, изработена от древно мастило, започна да поднови вниманието за изненадващия факт, че следи от праисторически цвят могат да останат до 21 век. Но фактът, че такива изначални нюанси изобщо могат да бъдат възстановени, отваря сфера на научната възможност. С правилните екземпляри експертите могат да започнат да оцветяват в записа на вкаменелости.
Понякога древните нюанси могат да се видят с просто око. „Изследователите са знаели за цветовите модели на изкопаемите насекоми и цветовите шарки на мекотели чак до викторианската епоха“, казва палеобиологът от университета в Бристол Якоб Винтер. Но възможността за отключване на цветовете на динозаврите е привлякла въображението на експертите и на обществеността.
Почти цялата история на палеонтологията нямаше как да се каже какви оттенъци носят всъщност динозаврите. Може би, при изключителни обстоятелства, вкаменелост може да запази някои меки тъкани, показващи петна от светла и тъмна кожа или райета оперение, но действителното оцветяване в живота на животното се смяташе далеч извън обсега на откриването. И все пак открития като използването на много старо мастило на Филип показваха, че шепотът на цвета може да оцелее в края на краищата. Благодарение на комбинация от деликатна консервация и усъвършенствана технология за изобразяване, позволяваща на изследователите да видят микроскопичните детайли на вкаменелостите, палеонтолозите научават повече от всякога за мезозойската палитра.
Реконструкция на паравиновия динозавър от ранен Крейд, микрораптор, с изведено оцветяване. (Quanguo Li et al. / Science 335.6073) Биологичният ключ за решаването на пъзела за оцветяване се свежда до миниатюрни структури, наречени меланозоми. Това са мънички, петнисти органели, които съдържат пигмент или меланин и присъстват в меките тъкани като кожа, люспи и пера. И макар че тези детайли често бяха оставяни настрана като изкопаеми бактерии през последните десетилетия, подновените усилия през 21 век успяха да намерят връзката между тези малки структури и цветове.
Вкаменелост, подобна на тази, която е вдъхновила художествения набор на Филипот Винтер, сега в университета в Бристол, по следите на изкопаеми цветове през 2006 г. Сакът с мастило на изкопаемия калмар Винтер е съдържал меланозоми след 200 милиона години. И ако те могат да бъдат намерени в мастило за калмари, защо не и други вкаменелости, като пера? Анализ на Винтер и колегите му на креда перо, открит в Бразилия, отвори възможността, оставяйки изследователите да заключат: „Откриването на запазени меланозоми отваря възможността за интерпретация на цвета на изчезнали птици и други динозаври.“
Извличането на цвят от миналото изисква комбинация от късмет находки с усъвършенствани техники за изобразяване, казва палеонтологът Virginia Tech Caitlin Colleary. Първо, палеонтолозите се нуждаят от вкаменелост, която вероятно е запазила меланин - вкаменелост не само с кости, но и пера, кожа или коса. Тези вкаменелости често съдържат както меланозоми, така и химически разграден пигмент меланин и когато палеонтолозите намерят такъв вкаменелост, тогава те могат да използват съвременна технология, за да разгледат по-отблизо.
„Започвате с търсене на микротялата, като използвате инструменти като сканиращи електронни микроскопи“, казва Колери. След като тези характерни форми се появят, химическият анализ може да потвърди наличието на меланинов пигмент. „Това беше особено критично в началото на проучванията на изкопаемия меланин, тъй като все още имаше съмнение, че микро антителата всъщност са меланозоми, а не други подобни структури, като бактериите“, казва Колери. Оттам сравненията на физичните и химичните подписи на меланозомите и меланина могат да се сравнят с тези на живи животни, за които е известен цвят, за да се реконструира видът на същества, отдавна умрели.
Когато палеонтолозите обявиха откриването на пернат динозавър Anchiornis през 2009 г., запазеното оперение около скелета беше тъмно, с цвят на въглерод. Но анализът на друг вкаменелост на Anchiornis, извършен от Винтер и колегите му на следващата година, разкри поразителен цветен модел, който по-рано беше невидим. Разпространението и подробностите за запазените меланозоми показват, че Анхиорнис е покрит с черно-бели пера - не различни от маточина - с петна от червени пера на върха на главата. За първи път динозавърът беше напълно възстановен в жив цвят.
Реконструкция на цвета на оперението на юрския троодонтид Anchiornis huxleyi . (MA DiGiorgio / Quanguo Li et al. / Science 327.5971) Един по един, други динозаври започнаха да показват истинските си цветове. Седмицата преди да излезе хартията Anchiornis, показа се, че малкият размит динозавър Sinosauropteryx има жива, червено-бяла лента на опашката. През 2012 г. подредената подредба на меланозоми, открити в перата на четирикрилата динозавър Microraptor, е показана, за да създаде преливен блясък, подобен на този на съвременен гарван. (Птичните динозаври също се присъединиха към списъка с гигантски изкопаеми пингвини, носещи цветни модели на черно, червено и сиво.) И докато ранните проучвания се фокусираха върху перата, палеонтолозите скоро откриха, че меланозомите също могат да разкрият оттенъците на люспестите динозаври. Кървавият, рогат динозавър Psittacosaurus беше тъмно засенчен отгоре и светлина отдолу, за да помогне с камуфлажа, а огромният брониран динозавър Бореалопелта излъчваше червеникаво-кафяви тонове.
Естествено, има някои ограничения за този подход. Първият е, че костите сами по себе си не са от помощ. Трябва да има някаква запазена мека тъкан, като пера или кожа. Впечатленията няма да направят. „Имате нужда от органични остатъци“, казва Винтер. Праисторическото животно трябваше да бъде погребано толкова бързо и запазено толкова подробно, че останките от действителните тъкани на животното са запазени.
И не цялото оцветяване при животни се създава от меланозоми. Някои цветове, като жълти и сини, са създадени от биохимични вещества, които палеонтолозите все още не могат да открият във фосили. Настоящата методология няма да работи за всеки динозавър или всеки цвят. Но добрата новина е, че подходът създава поне частична картина.
Снимки от холотипа на бронирания динозавър Borealopelta markmitchelli . Проучванията на този вкаменелост разкриват червеникаво-кафяво оцветяване и камуфлаж под формата на контрасенки. (Caleb M. Brown et al. / Актуална биология 27.16 2514-2521.e3) Какво означават цветовете за самите животни, е друг въпрос. В случая на Borealopelta, например - с модел на ръждивочервено отгоре, светло отдолу - засенчването може да е начин за ниско изпънатия динозавър да се скрие от буйните тиранозаври от онова време. Други динозаври бяха по-бързи. Опашката от бонбонена тръстика на Sinosauropteryx вероятно беше социален сигнал, използван от тези динозаври за комуникация помежду си, когато се срещнат.
Този тип анализи разкриват потенциала на възникващото поле на оцветяване на изкопаеми. Реконструирайки отдавна изгубените нюанси, палеонтолозите могат да открият и изследват древни поведения, които преди това са били скрити от поглед.
Различните цветове разказват различни истории. Тъмното отгоре, светлината под шарката и ивиците на рогатия динозавър Psittacosaurus може да показва, че това животно е живяло в залесено местообитание с дифузна светлина, докато бандитската маска и ивиците на Sinosauropteryx може да показват предпочитание към по-открити местообитания, където смесването им е от решаващо значение за да не бъде избиран от по-голям месояд. Това, че динозаврите са били замаскирани, говори не само за това къде са живели, но и за опасностите, пред които са изправени. „Изследванията на фосилните цветове наистина предлагат безпрецедентна възможност да се правят интерпретации за поведение и биология от записа на изкопаемите, “ казва Колери.
Сравнение на пропорциите на меланозомите и морфологията на контур на перо в изчезнали пингвини Inkayacu paracasensis (A и B) и представителни съществуващи пингвини (C и D). (Julia A. Clarke et al. / Science 330.6006) Палеонтологията винаги е била интердисциплинарна наука, на кръстопът на множество дисциплини като анатомия и геология. Изследването на цвета на изкопаемите разширява полето допълнително, като се извлича от биохимията и съвременните техники за изобразяване, както и от по-традиционните, морфологични подходи.
„Мисля, че трябва да бъдем отворени за факта, че изследванията на динозаврите вече не са просто костно обогатяване“, казва Винтер. „Все още има тонове пернати динозаври и вкаменелости на птиците, така че скоро можем да напишем Ръководство за Audubon за кредави птици и динозаври и да покажем в кои местообитания са живели и може би скоро да покажат кожени и женски кожуха, които със сигурност биха варирали. при много видове динозаври. "
Изследванията продължават, но това, което вече е открито, повдига въпроси за това, което може да се избере още от записа на изкопаемите. „Може би един ден ще открием, че те са имали сезонно оперение, като цветни дисплеи за времето на чифтосване“, казва Винтер, „и ако някога открием мекотъканни динозаври в по-високи ширини, като Австралия, може би ще видим някои с бяло оперение по време на студена и снежна зима. ”Такава находка наистина би била динозавър с различен цвят.
