https://frosthead.com

Боје диносауруса отварају нови прозор за проучавање прошлости

9. децембра 1833. године, енглеска колекционарка фосила Елизабетх Пхилпот послала је писмо природњаку Виллиаму Буцкланду. Поред тога што је тражио неке кичме морског гмизавца које је Буцкланд позајмио, Пхилпот је такође укључио белешке о недавном путовању с младим надобудним фосилним гоничем - пионирском палеонтологом Мари Аннинг. Али оно због чега је нота била посебна била је илустрација коју је Пхилпот приложио у писму. Приказао је зубасти осмех Ицхтхиосаурус лобање, нацртан након једног од многих таквих фосила које су Пхилпот, њене сестре и Аннинг пронашли у древним стијенама јужне обале Енглеске. И није било цртано обичном мастилом. Тонови сепије прављени су од сачуваног мастила бића налик лигњама које се налази у истим лежиштима као и ихтиозаур, ревитализованог после 200 милиона година.

На површини, Пхилпотов цртеж може се чинити само уредним фосилним триком. 2009. године, још један цртеж направљен од древне мастиле покренуо је нову пажњу због изненађујуће чињенице да трагови праисторијске боје могу да остану до 21. века. Али чињеница да се такве исконске нијансе уопште могу обновити отвара подручје научне могућности. С правим узорцима, стручњаци могу започети бојање фосила.

Понекад се древне нијансе могу видети голим оком. „Истраживачи су знали за узорке боја фосилних инсеката и обрасце боје мекушаца све до викторијанске ере“, каже палеобиолог Универзитета у Бристолу Јакоб Винтхер. Али могућност откључавања боја диносауруса плијенила је машту и стручњака и јавности.

За скоро целу историју палеонтологије, није било начина да се каже шта су диносауруси заправо имали. Можда ће, у изузетним околностима, фосил сачувати нека мека ткива на којима се виде мрље светлости и тамне коже или пругастог шљокица, али сматрало се да је стварна, животна обојеност животиње ван досега. Ипак, открића попут Пхилпотове употребе веома старе мастило указују на то да би шапутање боја ипак могло преживети. Захваљујући комбинацији деликатне очуваности и напредне технологије снимања, омогућавајући истраживачима да виде микроскопске детаље фосила, палеонтолози уче више него икад о мезозојској палети.

Микрораптор Реконструкција параван диносауруса ране креде, микрораптор, са закљученом бојом. (Куангуо Ли и др. / Сциенце 335.6073)

Биолошки кључ за решавање слагалице обојења своди се на ситне структуре назване меланосом. То су сићушне, мрвичасте органеле које садрже пигмент или меланин, а присутне су у меким ткивима као што су кожа, љускице и перје. И док су ови детаљи у деценијама често бачени као фосилне бактерије, обновљени напори у 21. веку успели су да пронађу однос између тих ситних структура и боја.

Фосил сличан ономе који је инспирисао Пхилпотову уметничку поставу Винтхер, сада на Универзитету у Бристолу, на трагу фосилних боја 2006. године. Тисак са фосилним лигњама Винтхер проучавао је меланосом након 200 милиона година. А ако би их могли наћи у мастилу лигње, зашто не и другим фосилима, попут перја? Анализа Винтера и колега кредног пера пронађена у Бразилу отворила је могућност, остављајући истраживачима закључак: „Откривање сачуваних меланосома отвара могућност интерпретације боје изумрлих птица и других диносауруса.“

Повлачење боја из прошлости захтева комбинацију срећних налаза са напредним техникама снимања, каже палеонтолог Виргиниа Тецх Цаитлин Цоллеари. Прво, палеонтолозима је потребан фосил који ће вероватно сачувати меланин - фосил не само с костима, већ и перјем, кожом или длаком. Ови фосили често садрже и меланосоме као и хемијски деградирани пигмент меланина, а када палеонтолози пронађу такав фосил, онда могу користити савремену технологију да их ближе погледају.

„Почињете тако што ћете тражити микротелеса користећи инструменте попут скенирања електронских микроскопа“, каже Цоллеари. Једном када се појаве ти карактеристични облици, хемијска анализа може потврдити присуство меланин пигмента. "Ово је било посебно критично у раним студијама фосилних меланина, јер још увек је постојала сумња да су микротела у ствари меланосоми, а не друге сличне структуре, попут бактерија", каже Цоллеари. Одатле, поређења физичких и хемијских потписа меланосома и меланина могу се упоредити са онима живих животиња, за које је позната боја, да реконструишу изглед дуго мртвих бића.

Када су палеонтолози најавили откриће пернатог диносауруса Анцхиорнис 2009. године, очувани шљивац који је окруживао костур био је тамне, угљене боје. Али анализа другог фосила Анцхиорниса који су извели Винтхер и његове колеге следеће године открила је упечатљив узорак боја који је претходно био невидљив. Расподјела и детаљи сачуваних меланосома указивали су на то да је Анцхиорнис био покривен црним и бијелим перјем - не разликујући се од соје - с црвеним перјем на врху главе. Диносаур је први пут потпуно обновљен у живој боји.

Анцхиорнис Хуклеии Реконструкција боје шљокица јурског троодонтида Анцхиорнис хуклеии . (МА ДиГиоргио / Куангуо Ли ет ал. / Сциенце 327.5971)

Један по један, други диносауруси почели су да показују своје праве боје. Седмицу пре него што је изашао чланак Анцхиорнис, показало се да је мали, неизразити диносаур Синосауроптерик имао живописан, црвено-бели ребраст реп. У 2012. приказан је сложени распоред меланосома који се налази у перју четверокрилног диносауруса Мицрораптор да створи прекривајући сјај сличан оном модерног гарана. (Авијацији су се придружили и диносауруси птица, са гигантским фосилним пингвинима који носе цртеже црне, црвене и сиве боје.) И док су рана истраживања усредсређена на перје, палеонтолози су убрзо открили да и меланосоми могу открити нијансе мршавих диносаура. Бекави, рогати диносаур пситтакосаурус био је тамно одозго осветљен, а одоздо светло да помогне камуфлажи, а огромни оклопљени диносаур Бореалопелта испољавао је црвенкасто-смеђе тонове.

Наравно, постоје неке границе овог приступа. Прво је да саме кости нису од помоћи. Мора постојати нека врста очуваног меког ткива, попут перја или коже. Утисци неће успети. „Требају вам органски остаци“, каже Винтхер. Праисторијска животиња је морала бити брзо сахрањена и сачувана тако детаљно да су сачувани остаци стварних ткива животиње.

И није свако обојење код животиња створено од стране меланосома. Неке боје, попут жуте и плаве боје, стварају биохемијске материје које палеонтолози тек треба да открију у фосилима. Тренутна методологија неће радити за сваки диносаур или сваку боју. Али добра вест је да тај приступ ствара бар делимичну слику.

Бореалопелта Маркмитцхелли Фотографије холотипа оклопног диносауруса Бореалопелта маркмитцхелли . Студије овог фосила откриле су црвенкасто-смеђу боју и маскирну боју у облику контраста. (Цалеб М. Бровн ет ал. / Цуррент Биологи 27.16 2514-2521.е3)

Које су боје значиле за саме животиње је друга ствар. У случају Бореалопелта, на пример - са узорком рђаво црвене боје на врху, светлом на дну - затамњење је могао бити начин да се ниско уплетени диносаур сакрије од громогласних тиранозаура времена. Остали диносауруси су били блиставији. Реп слаткиша од Синосауроптерик-а био је вероватно друштвени сигнал, који су ови диносауруси користили да комуницирају један са другим када су се срели.

Ова врста анализе открива потенцијал настајања поља обојења фосила. Реконструишући дуго изгубљене нијансе, палеонтолози могу открити и истражити древна понашања која су раније била скривена од погледа.

Различите боје причају различите приче. Тамно горе, светло испод обрасца и пруге рогатог диносауруса Пситтацосаурус могу указивати на то да је ова животиња живела у шумовитом станишту са дифузном светлошћу, док разбојна маска и пруге Синосауроптерик-а могу указивати на склоност отворенијим стаништима где је мешање у пресудној важности да га не бирају већи месождери. Да су диносауруси камуфлирани не говори само о месту где су живели, већ ио опасности са којом су се суочили. „Студије боје фосила заиста нуде невиђену прилику да се од записника о фосилима направе интерпретације о понашању и биологији“, каже Цоллеари.

Фоссил Перје Поређење пропорција меланосома и морфологије пера контуре тела код изумрлих пингвина Инкаиацу парацасенсис (А и Б) и репрезентативних постојећих пингвина (Ц и Д). (Јулиа А. Цларке и др. / Сциенце 330.6006)

Палеонтологија је одувек била интердисциплинарна наука, на раскршћу више дисциплина као што су анатомија и геологија. Проучавање боје фосила додатно проширује поље, црпећи се из биохемије и напредних техника сликања, као и традиционалнијих, морфолошких приступа.

„Мислим да морамо бити отворени за чињеницу да истраживање диносаура више није само обожавање костију, “ каже Винтхер. "Још је пуно описаних диносауруса и фосила птица које треба описати, па ћемо ускоро моћи написати Аудубон водич за креде птица и диносауруса и показати у којим стаништима су живели, а можда ће ускоро показати мушке и женске пернате капуте, који би сигурно варирали. код многих врста диносаура. "

Истраживање се наставља, али оно што је већ пронађено поставља питања о ономе што би се могло прикупити из записа о фосилима. „Можда ћемо једног дана открити да су имали сезонско перје, попут шарених приказивања за време парења“, каже Винтхер, „и ако икада пронађемо диносаурусе од меког ткива на већим ширинама, попут Аустралије, можда ћемо их видети с белим перјем током хладне и сњежне зиме. "Такав ће налаз заиста бити диносаурус друге боје.

Боје диносауруса отварају нови прозор за проучавање прошлости