Mitä väriä dinosaurukset olivat? Museot, elokuvat ja maalaukset antavat meille elinvoimaisen kuvan jättiläisistä liskoista, jotka ovat kirkkaita vihreitä, keltaisia, purppuranpunaisia ja sinisiä. Mutta totuus on, että dinosaurusväri on vähän mysteeri. Paleontologit, kuten Julia Clarke Texasin yliopistosta, Austin ja muut, yrittävät ratkaista tämän mysteerin käyttämällä yhtä maailman yleisimmistä luonnollisista väripigmenteistä: melaniinia.
Asiaan liittyvä sisältö
- Tutkijat suunnittelevat tavan määrittää väri fossiileista
- Drab naaras linnut olivat kerran yhtä välyttäviä kuin heidän urospuoliset ystävänsä
- Itse asiassa dinosaurukset luultavasti kaikilla ei ollut sulkoja
- Oliko kaikilla dinosauruksilla höyheniä?
- Tutkijat löytävät jättimäisen sulkaisen tyrannosauruksen
- Lintujen esiintymisen seuraaminen
Äskettäisessä Nature- tutkimuksessa Clarke ja hänen kollegansa ehdottivat, että sulkaiset dinosaurukset injektoivat muinaiseen maailmaan erilaisia värejä - ainakin melaniinista tulevaa väriä. Tutkijoiden mielestä tämän värilajikkeen esiintyminen dino-suksussa oli sivuvaikutus muutokseen muinaisten eläinten varastointitapoissa ja energiankäytössä. Havainnoilla on vaikutusta siihen, kuinka paleontologit rekonstruoivat näiden ja muiden dinosaurusten näyttämät.
Melaniini on vastuussa ihmisen tummemmasta ihonvärityksestä, liskojen tummemmista pisteistä tai raidoista ja lintujen tummemmista sulkaväreistä. Pienet pakkauksemme soluissa, nimeltään melanosomit, sisältävät melaniinia. Ihmisissä ja linnuissa näiden melanosomien muoto vastaa melaniinin erilaisia kemiallisia muotoja ja siten erilaisia värejä. Esimerkiksi, punaiset sävyt ovat peräisin pyöreistä melanosomeista ja harmaat sävyt tulevat pitkistä ja laihoista melanosomeista. Melanosomit ovat monenlaisia muotoja ja kokoja, ja ne vastaavat laajempaa värivalikoimaa.
Lintuissa löydetyt monimuotoiset melanosomit saivat tutkijat - etenkin paleontologit - miettimään, löytyykö samanlaisia melanosomeja muinaisista lintuista ja höyhenpeiteisistä dinosauruksista, nykyisten lintujen esi-isistä. Onneksi joitain fossiilisia löytöjä sisältävät fossiilisat höyhenet, ja suuritehoisella mikroskoopilla tutkijat voivat tosiasiassa nähdä melanosomirakenteita, jotka ovat säilyneet näissä pirstoutuneissa höyryissä.
Ilman modernia näytettä fossiilien vertaamiseen, tutkijat käyttävät modernien lintujen melanosomimuotoja antamaan vinkkejä siitä, mitä värejä tietyllä höyhenpelisellä dinosauruksella tai sukupuuttoon kuollut lintu on voinut urheilla. "Tämä on meille kuin työkalupakki", Clark selittää. Tätä tekniikkaa käyttämällä Clarke ja kollegat Ohion Akronin yliopistosta ja Kiinan geotieteiden yliopistosta ovat yhdistäneet fossiilien melanosomien muodot muinaisten fossiilisten lintujen ja höyhenten dinosaurusten punaisiin, harmaisiin, mustiin tai iiriseviin sävyihin.
Mutta Clarken joukkue tiesi, että kivettyneiden melanosomien piti paljastua enemmän. Tutkijat eivät olleet katsoneet melaniinin väriä muualla kuin a harvat nisäkkäät, linnut ja höyhenet dinos, tutkijat halusi nähdä, voisiko melanosomimuodot sukupuuttoon kuolleiden ja elävien valtakunnan laajuudessa valaista valoa, kun pigmenttipakettien muodot kehittyivät sellaisiksi. Tämän ajoituksen määrittäminen antaisi heille vahvan todisteen siitä, milloin dinosaurukset kehittyivät eri väreinä.
Kivettyneellä sumun peittämällä dinosauruksella, nimeltään Beipiaosaurus, esiintyvät melanosomit eivät osoita paljon muodonmuutosta, kun taas fossiilisoituneessa linnussa on laihoja melanosomeja, jotka liittyvät harmaaihin väreihin elävissä nisäkkäissä ja linnuissa. (Kuva: Clarke et ai.) Ryhmä aloitti näytteenotolla 181 elävän nisäkkään, kilpikonnien, liskojen, krokotiilien ja lintujen hiuksista, ihosta ja höyhenistä. Kiinassa he tutkivat fossiileja 13 liskoilta, kilpikonnat, dinosaurukset ja lentävät matelijat, joita kutsutaan pterosauruksiksi, kaikki kriita- ja juurauskausista, noin 200–66 miljoonaa vuotta sitten. Kivettyneet näytteet vaihtelivat säilötyistä höyhenistä iholaastariin tai epäselviin filamenteihin eläimistä, jotka urheilivat piikkejä, jotka eivät olleet aivan höyheniä.
Tutkijat käyttivät sitten pyyhkäisyelektronimikroskooppia näiden muinaisten rakenteiden melanosomien visualisointiin. He tarkastelivat, mistä kustakin näytteestä (sukupuuttoon kuolleet ja elävät) melanosomeja peittävät vartalot (iho, hiukset, sumu tai höyhenet) tulivat ja mittasivat muotojensa eroja eri eläinlinjojen välillä: lintu, nisäkäs ja matelija.
"Jos tarkastellaan eläviä liskoja, kilpikonnia ja krokkoja, melanosomimuodoissa on hyvin pieni valikoima", Clarke sanoo. ”Sinulla voi olla hyvin samankaltaisia, vain hyvin hienovaraisesti erimuotoisia melanosomeja ruskeassa verrattuna mustaan vs. harmaasävyisen liskoon.” Ja muinaisista kilpikonnista ja liskoista ei juurikaan ollut muuttunut nykyaikaisiksi - fossiilisissa liskoissa olevat menalosomot ja kilpikonnajäännökset näyttävät myös liian paljon, eikä sitä voida käyttää ennustamaan, minkä värin eläimet ovat saattaneet olla.
Kuitenkin höyhenet dinosaurukset, erityisesti ensimmäiset maniraptorin dinosaurukset, jotka ilmestyivät maan päälle noin 150 miljoonaa vuotta sitten ja joista lopulta tuli lintuja, urheilivat melanosomimuotojen suurinta monimuotoisuutta. Mielenkiintoista on, että sumea dinosaurus - ne, joilla on piikkisäikeet ja protofeatterit - edelsi evoluuttisesti heidän sulkaisia veljiään, mutta ne eivät myöskään osoita melanosomimuodon monimuotoisuutta. "Vain höyhenen alkuperästä näet silloin valtavan räjähdyksen melanosomimuotojen monimuotoisuudessa", Clarke sanoo.
Tällä melanosomimuodolla todennäköisesti tapahtui räjähdys melaniinin värimuodossa. Se ei tarkoita että muinaiset lisat, kilpikonnat ja dinosaurukset, joissa on vaa'at tai vain säikeet, eivät olleet värikkäitä. He ovat saattaneet luottaa väriinsä vain erilaisiin pigmentteihin, Clark selittää.
Kummallista kyllä, nisäkkäiden karvat ja nykyaikaiset lintujen höyhenet jakavat tämän monimuotoisuuden melanosomimuodossa tosiasiasta huolimatta että he ovat täysin riippumattomia eläinperheitä . Molekyylitasolla nisäkkäät ja linnut jopa tekevät melaniinipohjaisia värejä täysin eri tavoin. Siitä huolimatta näyttää siltä, että he molemmat ovat kehittäneet itsenäisesti tämän melanosomien monimuotoisuuden.
Mutta miksi melanosomit kehittyisivät eri muodoissa sulkaisissa dinosauruksissa eikä aikaisemmin? Clarke ja yliopistot ehdottavat, että ainakin höyhenissä dinosauruksissa monenlaisia melanosomimuotoja voi olla jotain tekemistä olentojen fysiologian kanssa. Clarke vetoaa johtolankoihin siitä, mitä tämä voi olla, vetoaa esi-isäsuhteeseen höyhenten dinosaurusten ja lintujen välillä.
Tutkija on havainnut geneettisen yhteyden melanosomien valmistumisen ja lintujen energian säätelyn välillä - etenkin jotkut geenit, jotka määrittävät melanosomien muodon, osallistuvat myös kanojen rasvan varastointiin. Tämän perusteella tutkijat ajattelevat, että geneettinen muutos, joka liittyi siihen, kuinka höyhenet dinosaurukset säätelivät kehossaan olevaa energiaa, olisivat voineet tahattomasti aiheuttaa muutoksen melaniinin valmistuksessa.
Jos totta, tämä olisi hyvä esimerkki pleiotropiasta, jossa yksi geenijoukko voi vaikuttaa näennäisesti toisiinsa liittymättömiin piirteisiin, mikä on ilmiö, joka on melko yleinen biologisessa maailmassa. Toistaiseksi olemme kuitenkin askeleen lähempänä ymmärtääksemme sääntöjä, jotka hallitsevat dinosauruksen monimutkaisuutta.
