Ce culoare erau dinozaurii? Muzeele, filmele și tablourile ne oferă o imagine vibrantă a șopârlelor uriașe în verzi strălucitoare, galben, purpuriu și albastru. Dar, adevărul este că culoarea dinozaurilor este un pic de mister. Paleontologi precum Julia Clarke de la Universitatea din Texas din Austin și alții încearcă să rezolve acest mister folosind unul dintre cei mai comuni pigmenți naturali de culoare din lume: melanina.
Continut Asemanator
- Cercetătorii proiectează modalitatea de a determina culoarea din fosile
- Păsările de sex feminin au fost odată la fel de strălucitoare ca și partenerii lor masculi
- De fapt, probabil că dinozaurii nu au toate pene
- Toți dinozaurii au pene?
- Oamenii de știință descoperă un tiranosaur cu pene gigantice
- Urmărirea apariției păsărilor
Într-un studiu recent realizat în Nature, Clarke și colegii ei sugerează că dinozaurii cu pene au injectat o serie de culori - cel puțin culoare care provine din melanină - în lumea antică. Cercetătorii consideră că apariția acestei varietăți de culori în penajul dino a fost un efect secundar al schimbării modului în care animalele antice păstrau și foloseau energia. Rezultatele au implicații asupra modului în care paleontologii reconstruiesc cum arătau acești și alți dinozauri.
Melanina este responsabilă pentru colorarea pielii mai închisă la om, pete mai întunecate sau dungi la șopârlele și culorile penei mai închise la păsări. Pachetele mici din celulele noastre numite melanozomi adăpostesc melanina. La oameni și păsări, forma acestor melanozomi corespunde unor forme chimice diferite de melanină și, astfel, unor culori diferite. De exemplu, nuanțele roșii provin din melanozomi rotunzi, iar nuanțele cenușii provin din melanozomi lungi și subțiri. Melanozomii vin într-o mare varietate de forme și dimensiuni, iar acestea corespund unei varietăți mai largi de culori.
Melanozomii multifuncși găsiți la păsări i-au determinat pe oamenii de știință - în special paleontologi - să se întrebe dacă melanozomii similari se găsesc la păsările antice și dinozaurii cu pene, strămoșii păsărilor moderne. Din fericire, unele descoperiri fosile includ pene fosilizate și , cu un microscop puternic, oamenii de știință pot vedea de fapt structuri melanozom conservate în aceste penaj pietrificat.
Fără un exemplar modern pentru a compara fosilele, oamenii de știință folosesc formele melanozomilor la păsările moderne pentru a da indicii despre ce culori ar fi putut sporta o anumită dinozaur cu pene sau păsări dispărute. „Acesta este ca un set de instrumente pentru noi”, explică Clark. Folosind această tehnică, Clarke și colegii de la Universitatea din Akron din Ohio și Universitatea Chineză de Geoștiințe au legat formele melanozomilor din fosile la nuanțele roșii, gri, negre sau iidiscente din păsările vechi fosilizate și dinozaurii cu pene.
Dar echipa lui Clarke știa că melanozomii fosilizați au avut mai multe de dezvăluit. Oamenii de știință nu au privit culoarea melaninei în nimic dincolo de a puțini mamifere, păsări și dino cu pene, cercetatorii a vrut să vadă dacă formele melanozice din spectrul regnului animal, dispărute și vii, ar putea lumina atunci când formele pachetelor de pigment au evoluat pentru a expune o asemenea varietate. Identificarea acestei sincronizări le-ar oferi dovezi puternice pentru momentul în care dinozaurii au evoluat diferite culori.
Melanozomii dintr-un dinozaur acoperit de fuzzuri numit Beipiaosaurus nu prezintă o varietate de forme, în timp ce o pasăre fosilizată prezintă melanozomi subțiri asociați cu culorile gri observate la mamiferele și păsările vii. (Imagine: Clarke și colab.) Echipa a pornit prin prelevarea de păr, piele și pene de la 181 de mamifere vii, broaște țestoase, șopârlele, crocodilii și păsările. În China, au examinat fosilele din 13 șopârlele, țestoasele, dinozaurii și reptilele zburătoare numite pterosaure, toate din perioadele Cretaceului și ale Jurasicului, în urmă cu aproximativ 200 până la 66 de milioane de ani. Probele fosilizate au variat de la pene păstrate până la pete de piele până la filamente fuzzy de la animale care au sportat vârfuri care nu erau destul de pene.
Cercetătorii au folosit apoi un microscop electronic de scanare pentru a vizualiza melanozomii din aceste structuri străvechi. Ei s-au uitat la ce tip de corp care acoperă melanozomii de la fiecare probă (dispăruți și vii) proveneau de la - piele, păr, fuzz sau pene - și au măsurat diferențele în formele lor între diferite linii de animale: pasăre, mamifer și reptilă.
„Dacă te uiți la șopârlele vii, la țestoase și la crocuri, există o gamă foarte mică în forme melanozomice”, spune Clarke. „S-ar putea să aveți melanozomi în formă foarte subtilă, foarte diferiți, într-un maro față de un negru versus o șopârlă tonifiată cenușie.” Și, nu foarte multe s-au schimbat de la țestoase și șopârle vechi la cele moderne - menalozomii din șopârlă și șorțelă fosilizată De asemenea, arată prea mult și nu poate fi folosit pentru a prezice ce culoare ar fi putut fi animalele.
Cu toate acestea, dinozaurii cu pene, în special primii dinozauri maniraptori care au apărut pe Pământ acum aproximativ 150 de milioane de ani și au devenit în cele din urmă păsări, au prezentat cea mai mare diversitate de forme de melanozom. Interesant este faptul că dinozaurii înfocați - cei cu filamente pufoase și protofeathers - au precedat în mod evolut frații lor cu pene, dar nu prezintă nici o diversitate de formă melanozomă. „Doar cu originea penelor, vedeți o explozie uriașă în diversitatea formelor melanozomilor”, spune Clarke.
O explozie în diversitatea de culoare melanină a venit probabil cu această gamă în formă de melanozom. Asta nu înseamnă că șopârlele antice, țestoasele și dinozaurii cu solzi sau doar filamente nu erau colorate. Poate că s-au bazat pur și simplu pe diferiți pigmenți pentru culoarea lor, explică Clark.
În mod ciudat, părul mamiferelor și pene moderne de păsări împărtășesc această diversitate în formă melanozomă, în ciuda faptului că sunt familii de animale total fără legătură . La nivel molecular, mamiferele și păsările realizează chiar culori pe bază de melanină în moduri total diferite. Cu toate acestea, se pare că fiecare a evoluat în mod independent această diversitate melanozomică.
Dar, de ce ar evolua melanozomii diferite forme în dinozaurii cu pene și nu mai devreme? Clarke și colegiile sugerează că, în cel puțin dinozaurii cu pene, varietatea de forme de melanozom poate avea ceva de-a face cu fiziologia creaturilor. Pentru indicii despre ce poate fi ceva, Clarke se bazează din nou pe relația ancestrală dintre dinozaurii cu pene și păsări.
Oamenii de știință au observat o legătură genetică între modul în care se formează melanozomii și modul în care păsările reglează energia - în special, unele gene care determină forma melanozomilor sunt de asemenea implicate în depozitarea grăsimii la pui. Pe baza acestui fapt, cercetătorii consideră că o schimbare genetică legată de modul în care dinozaurii cu pene reglă energia în corpurile lor ar fi putut să provoace, din neatenție, o schimbare a modului în care au făcut melanina.
Dacă este adevărat, acesta ar fi un bun exemplu de pleiotropie, unde un set de gene poate influența trăsături aparent nelegate, un fenomen destul de comun în lumea biologică. Deocamdată, cu toate acestea, suntem cu un pas mai aproape de a înțelege regulile care guvernează complexarea unui dinozaur.
