Milyen színűek voltak a dinoszauruszok? A múzeumok, filmek és festmények élénk képet adnak az óriás gyíkokról, élénk zöldekkel, sárgákkal, bíborvörös és blues színekkel. De az igazság az, hogy a dinoszaurusz színe kissé rejtély. Az olyan paleontológusok, mint Julia Clarke, az austini texasi egyetem és mások megpróbálják megoldani ezt a rejtélyt a világ egyik leggyakoribb természetes színpigmense: a melanin segítségével.
kapcsolodo tartalom
- A kutatók kidolgozták a módszert a fosszilis színek meghatározására
- A Drab női madarak egyszer olyan bolondok voltak, mint a férfiak
- Valójában a dinoszauruszoknak valószínűleg nem mindenkinek volt tolla
- Valamennyi dinoszaurusznak volt tolla?
- A tudósok fedezzenek fel egy hatalmas tollas Tyrannosaur-ot
- A madarak kialakulásának nyomon követése
A Nature egyik nemrégiben elvégzett tanulmányában Clarke és kollégái azt sugallják, hogy a tollas dinoszauruszok különféle színeket injektáltak - legalábbis a melaninból származó színt - az ókori világba. A kutatók úgy vélik, hogy ennek a színváltozatnak a dino tollazatban való megjelenése mellékhatása volt az ókori állatok energiatárolási és felhasználási módjának megváltozására. A megállapítások kihatással vannak arra, hogy a paleontológusok miként rekonstruálják ezeket és más dinoszauruszokat.
A melanin felelős az ember sötétebb bőrszínezéséért, a gyíkok sötétebb foltáért vagy csíkjáért, a madarak sötétebb tollszínért. A sejtjeinkben lévő apró csomagok, amelyeket melanoszómáknak hívnak, melanint tartalmaznak. Az emberekben és a madarakban ezek a melanoszómák alakja a melanin különböző kémiai formáinak és így a különböző színnek felel meg. Például, A vörös árnyalat a kerek melanoszómákból származik, a szürke árnyalat pedig a hosszú és sovány melanoszómákból származik. A melanoszómák különféle formájú és méretűek, és a színek szélesebb változatának felelnek meg.
A madarakban található több alakú melanoszómák arra késztették a tudósokat - különösen a paleontológusokat -, hogy vajon hasonló melanoszómák találhatók-e az ősi madarakban és a tollas dinoszauruszokban, a modern madarak őseiben. Szerencsére van néhány fosszilis lelet A fosszilis tollak közé tartoznak, és nagy teljesítményű mikroszkóppal a tudósok valóban láthatják a melanoszóma szerkezeteket, amelyek ezekben a megkövesedett tollakban megmaradtak.
A fosszilis szemcsék összehasonlítására szolgáló modern minta nélkül a tudósok a modern madarak melanoszómáinak alakját használják arra, hogy tippeket adjunk az egyes tollas dinoszauruszok vagy kihalt madarak színeiről. "Ez olyan, mint egy eszközkészlet számunkra" - magyarázza Clark. Ezzel a módszerrel Clarke és az ohiói Akroni Egyetem, valamint a Kínai Földtudományi Egyetem munkatársai összekapcsolták a fosszilis melanoszómák formáit az ősi fosszíliált madarak és a tollas dinoszauruszok vörös, szürke, fekete vagy irizáló színével.
Clarke csapata azonban tudta, hogy a fosszíliált melanoszómáknak inkább fel kell tárulniuk. A tudósok a melanin színét nem vizsgálták a kevés emlősök, madarak és tollas dinos, a kutatók meg akarta tudni, hogy a melanoszóma alakjai az állampolgárság szerint - kihalt és élve - megvilágíthatják-e, amikor a pigmentcsomagok alakjai kialakulnak, hogy ilyen változatosságot mutathassanak. Az időzítés pontos meghatározása erős bizonyítékot adna nekik, amikor a dinoszauruszok különböző színekben fejlődtek ki.
A Beipiaosaurus nevű kövülettel borított dinoszaurusz melanoszómái nem mutatnak sokféle alakváltozást, míg a megkövesedett madár vékony melanoszómákat mutat, amelyek szürkével társulnak az élő emlősökben és a madarakban. (Kép: Clarke et al.) A csapat 181 élő emlős, teknősök, gyíkok, krokodilok és madarak haj, bőr és toll mintavételével indult. Kínában 13 gyík, teknős, dinoszaurusz és pterozaurusznak nevezett repülő hüllő fosszilisait vizsgálták, mind krétakori, mind jura időszakban, mintegy 200-66 millió évvel ezelőtt. A megkövesedett minták a tartósított tollaktól a bőrfoltokig egészen a fuzzy filamentumokig terjedtek az állatoktól, amelyek tüskék voltak, amelyek nem egészen tollak voltak.
Az új kutatók ezután pásztázó elektronmikroszkópot használtak a melanoszómák megjelenítésére ezen ősi struktúrákban. Megvizsgálták, hogy az egyes mintákból melyik test melanoszómákat borítja (kihalt és élő) - bőr, szőr, köd vagy toll -, és megmérték alakjuk különbségeit különböző állatfajok szerint: madár, emlős és hüllő.
"Ha élő gyíkokat, teknősöket és görcsöket nézzünk, akkor nagyon kevés a melanoszóma alakja" - mondja Clarke. „Lehet, hogy nagyon hasonló, csak nagyon finoman eltérő alakú melanoszómák vannak egy barna, szemben a fekete, szemben a szürke tónusú gyíkkal.” És az ókori teknősökből és gyíkokból a modernba nem sok változott - a kövér gyík menaloszómái és a teknősmaradványok túl sokat néznek ki, és nem használhatók fel az állatok színének előrejelzésére.
A tollas dinoszauruszok, nevezetesen az első olyan maniraptor dinoszauruszok, amelyek körülbelül 150 millió évvel ezelőtt jelentek meg a Földön és végül madarak lettek, a melanoszóma alakzatok legnagyobb változatosságát játszották. Érdekes, hogy a homályos dinoszauruszok - tüskés szálakkal és protofétákkal - evolúcióval megelőzték tollas testvéreiket, ám ezek sem mutatnak melanoszóma alakváltozást. "Csak a tollak eredete után hatalmas robbanás tapasztalható a melanoszóma formák sokféleségében" - mondja Clarke.
A melanin színbeli diverzitásának robbanása valószínűleg ezzel a melanoszóma alakú tartománygal jött létre. Ez nem jelenti azt hogy az ősi gyíkok, teknősök és dinoszauruszok mérlegekkel vagy csak szálakkal nem voltak színesek. Lehet, hogy színükre különféle pigmentekre támaszkodtak, magyarázza Clark.
Furcsa módon az emlősszőr és a modern madártoll megosztja ezt a sokféleséget a melanoszóma alakjában, annak ellenére hogy teljesen független állatcsaládok . Molekuláris szinten az emlősök és a madarak teljesen eltérő módon készítik a melanin alapú színeket. Mindazonáltal úgy tűnik, hogy mindegyik önállóan kifejlesztette ezt a melanoszóma sokféleséget.
De miért fejlődnének a melanoszómák különböző alakúak a tollas dinoszauruszokban, és nem korábban? Clarke és munkatársai azt sugallják, hogy legalább a tollas dinoszauruszok esetében a melanoszóma alakzatok sokfélesége lehet, hogy valami köze van a lények fiziológiájához. Clark újból felhívja a figyelmet a tollas dinoszauruszok és a madarak közötti ősi kapcsolatra annak érdekében, hogy tudomásul veszi, mi lehet ez a valami.
A tudósok megfigyelték a genetikai összefüggést a melanoszómák előállítása és a madarak energiaszabályozása között - különösen a gének, amelyek meghatározzák a melanoszóma alakját, szintén részt vesznek a csirkék zsírmegőrzésében. Mindezek alapján a kutatók úgy vélik, hogy egy genetikai változás, amely összefüggésben áll azzal, hogy a tollas dinoszauruszok hogyan szabályozták az energiát a testükben, akaratlanul megváltoztathatták a melanin előállításának módját.
Ha igaz, ez jó példa a pleiotropiara, ahol az egyik génkészlet befolyásolhatja a látszólag egymással nem összefüggő tulajdonságokat - ez a jelenség a biológiai világban nagyon gyakori. Most azonban egy lépéssel közelebb kerülünk a dinoszauruszok komplexitását szabályozó szabályok megértéséhez.
