Kakšne barve so imeli dinozavri? Muzeji, filmi in slike nam dajejo živo sliko velikanskih kuščarjev v svetlem zelenju, rumenih, vijoličnih in modrih. Ampak, resnica je, da je barva dinozavra nekoliko skrivnost. Paleontologi, kot je Julia Clarke z univerze v Teksasu v Austinu in drugi, poskušajo razrešiti to skrivnost z uporabo enega najpogostejših naravnih barvnih pigmentov na svetu: melanina.
Sorodne vsebine
- Raziskovalci oblikujejo način za določitev barve iz fosilov
- Ženske ptice, ki so vlekle, so bile nekoč tako mehke kot njihovi moški
- Pravzaprav vsi dinozavri verjetno niso imeli perja
- Ali so imeli vsi dinozavri perje?
- Znanstveniki odkrivajo velikanski tiranozavra
- Sledenje pojavu ptic
V nedavni študiji Nature, Clarke in njeni sodelavci predlagajo, da si pernati dinozavri v starodavni svet vbrizgajo barvno barvo - vsaj barvo, ki prihaja iz melanina. Raziskovalci menijo, da je bil videz te barvne sorte v dino preobleki stranski učinek spremembe načina, kako so starodavne živali hranile in porabljale energijo. Ugotovitve vplivajo na to, kako paleontologi rekonstruirajo, kako so izgledali ti in drugi dinozavri.
Melanin je odgovoren za temnejšo obarvanost kože pri ljudeh, za temnejše lise ali črte v kuščarjih in za temnejše barve perja pri pticah. Drobni paketi znotraj naših celic se imenujejo melanosomi hišni melanin. Pri ljudeh in pticah oblika teh melanosomov ustreza različnim kemijskim oblikam melanina in s tem različnim barvam. Na primer rdeči odtenki izvirajo iz okroglih melanosomov, sivi odtenki pa iz dolgih in vitkih melanomomov. Melanosomi so različnih oblik in velikosti, ti pa ustrezajo najrazličnejšim barvam.
Večkratni melanomomi, ki jih najdemo pri pticah, so znanstvenike, zlasti paleontologe, spraševali, ali podobne melanosome najdemo pri starodavnih pticah in pernatih dinozavrih, prednikih sodobnih ptic. Na srečo je nekaj fosilnih najdb vključujejo fosilizirano perje in z močnim mikroskopom lahko znanstveniki dejansko vidijo strukture melanosomov, ki so ohranjene v teh okamenelih rezih.
Brez sodobnega primerka, s katerim bi lahko primerjali fosile, znanstveniki uporabljajo oblike melanosomov pri sodobnih pticah, da bi namignili, kakšne barve bi lahko prejel določen pernat ali izumrl ptica. "To je kot orodje za nas, " razlaga Clark. S to tehniko sta Clarke in sodelavci z univerze Akron v Ohiu in kitajske univerze za geoznanosti povezali oblike melanosomov v fosilih z rdečimi, sivimi, črnimi ali prelivnimi odtenki starodavnih fosiliziranih ptic in pernatih dinozavrov.
Toda Clarkejeva ekipa je vedela, da morajo fosilizirani melanosomi še več razkriti. Znanstveniki melaninske barve niso preučevali ničesar drugega kot nekaj sesalci, ptice in pernati dinozi, raziskovalci želel je preveriti, ali lahko melanosomske oblike v celotnem spektru živalskega kraljestva, izumrlih in živih, osvetlijo, ko se oblike pigmentnih paketov razvijejo, da bi pokazale takšno raznolikost. Določitev tega časovnega obdobja bi jim dala dober dokaz, kdaj so se dinozavri razvili v različnih barvah.
Melanomomi iz fosiliziranega dinozavra, ki je pokrit z mehkobo, imenovanega Beipiaosaurus, ne kažejo veliko oblikovne raznolikosti, fosilizirana ptica pa ima kožne melanosome, povezane s sivimi barvami, ki jih vidimo pri živih sesalcih in pticah. (Slika: Clarke idr.) Skupina je začela z vzorčenjem las, kože in perja pri 181 živih sesalcih, želvah, kuščarjih, krokodilih in pticah. Na Kitajskem so preučili fosile iz 13 kuščarjev, želv, dinozavrov in letečih plazilcev, imenovanih pterozavri, vsi iz obdobja krede in jure, pred približno 200 do 66 milijoni let. Fosilizirani vzorci so segali od ohranjenega perja do obližev kože do mehkih nitk pri živalih, ki so imele trne, ki niso čisto perje.
Nato so raziskovalci uporabili skenirajoči elektronski mikroskop za vizualizacijo melanomomov v teh starodavnih strukturah. Ogledali so si, iz katere vrste telesa, ki pokriva melanosome iz vsakega vzorca (izumrli in živi), - kožo, dlako, gobico ali perje, in izmerili razlike v njihovih oblikah v različnih vrstah živali: pticah, sesalcih in plazilcih.
"Če pogledate žive kuščarje, želve in kroke, obstaja zelo majhen obseg melanosomskih oblik, " pravi Clarke. "Morda imate zelo podobne, le zelo subtilno različno oblikovane melanosome v rjavi in črni v primerjavi s sivim toniranim kuščarjem." In od starodavnih želv in kuščarjev do modernih se ni kaj dosti spremenilo - menalosomi v fosiliziranih kuščarjih in ostankih želv so tudi preveč podobni in jih ni mogoče uporabiti za napovedovanje, kakšne barve bi lahko bile živali.
Vendar pa so pernati dinozavri, zlasti prvi maniraptorski dinozavri, ki so se na Zemlji pojavili pred približno 150 milijoni let in na koncu postali ptice, ustvarili največ raznolikosti oblik melanomomov. Zanimivo je, da so megleni dinozavri - tisti z bodičastimi nitkami in protofejarsko - evolucijsko pred svojimi pernatimi bratci, vendar tudi ne kažejo raznolikosti melanosomske oblike. "Samo s poreklom perja potem opazite ogromno eksplozijo v raznolikosti oblik melanomomov, " pravi Clarke.
Verjetno je prišlo do eksplozije v raznolikosti barv melanina s tem razponom melanomomske oblike. To ne pomeni da starodavni kuščarji, želve in dinozavri z luskami ali samo nitkami niso bili barviti. Morda so se za svojo barvo preprosto zanašali na različne pigmente, razlaga Clark.
Običajno si dlake sesalcev in moderno ptičje perje delijo to raznolikost v melanomomsko obliko, kljub temu da so popolnoma nepovezane družine živali . Na molekularni ravni sesalci in ptice celo barvajo na osnovi melanina na popolnoma različne načine. Kljub temu se zdi, da sta se vsak to različnost melanosomov ločeno razvila.
Toda zakaj bi se melanomomi razvijali različnih oblik pri pernatih dinozavrovih in ne prej? Clarke in sodelavci predlagajo, da je pri pernatih dinozavrovih vsaj raznolikost oblik melanomomov ima lahko nekaj opravka s fiziologijo bitja. Za namige o tem, kaj je to lahko, Clarke ponovno opozarja na odnos prednikov med pernatimi dinozavri in pticami.
Znanstveniki so opazili genetsko povezavo med načinom nastajanja melanosomov in načinom, kako ptice uravnavajo energijo - zlasti nekateri geni, ki določajo obliko melanosomov, sodelujejo tudi pri shranjevanju maščob pri piščancih. Na podlagi tega raziskovalci menijo, da bi lahko genetska sprememba, kako pernati dinozavri uravnavajo energijo v svojih telesih, nenamerno povzročila premik v načinu, kako so naredili melanin.
Če je res, bi bil to dober primer pleiotropije, kjer lahko en gen vpliva na videz nepovezane lastnosti, pojav, ki je v biološkem svetu precej pogost. Zaenkrat pa smo korak bližje razumevanju pravil, ki urejajo kompleksnost dinozavra.
