1833. december 9-én az angol fosszilis gyűjtő, Elizabeth Philpot levelet küldött William Buckland természettudósnak. Amellett, hogy visszafizette a Buckland tengeri hüllő néhány csigolyáját, a Philpot feljegyzéseket fűzött egy nemrégiben tett fiatal, felfelé mutató fosszilis kutyával - az úttörő paleontológus Mary Anning úttal - tett utódjaihoz. Ami a jegyzetet különösebbé tette, az az ábra, amelyet Philpot a levélhez csatolt. Ez egy Ichthyosaurus koponya fogmosó mosolyát ábrázolta, amelyet a sok ilyen kövület egyikéből készítettek, amelyet Philpot, nővérei és Anning találtak Anglia déli partjának ősi szikláin. És nem volt rajta egyetlen szokásos tintával sem. A szépia tónusokat egy tintahalszerű lény megőrzött tintájából készítették, amely ugyanabban a lerakódásban található meg, mint az ichtiozaurusz, és 200 millió év után újjáéledt.
A felszínen Philpot rajza csak egy fossilifes trükk lehet. 2009-ben egy újabb, az ókori festékből készített rajz felhívta a figyelmet arra a meglepő tényre, hogy az őskori nyomok fennmaradhatnak a 21. századig. De az a tény, hogy az ilyen ősi árnyalatok egyáltalán helyreállíthatók, a tudományos lehetőség birodalmát nyitja meg. A megfelelő példányokkal a szakértők színezni kezdenek a fosszilis nyilvántartásban.
Az ősi árnyalatok néha szabad szemmel is láthatók. "A kutatók már a viktoriánus korszakban ismerkedtek a fosszilis rovarok és puhatestűek színmintáival" - mondja Jakob Vinther a Bristoli Egyetem paleobiológusának. De a dinoszauruszok színeinek felszabadításának lehetősége megragadta a szakértők és a nyilvánosság képzeletét.
A paleontológia szinte az egész története során nem lehetett elmondani, hogy milyen árnyalatokat viselnek a dinoszauruszok. Lehet, hogy kivételes körülmények között a fosszilis megőrizhet bizonyos lágy szöveteket, amelyekben világos és sötét bőrfoltok vagy csíkos tollazat található, de az állat valódi életbeli elszíneződésének régóta azt gondolják, hogy a felismerés nem elérhető. Azonban a felfedezések, mint például a Philpot nagyon régi tinta használata, jelezték, hogy a szín-suttogások végül is életben maradhatnak. A finom megőrzés és a fejlett képalkotó technológia kombinációjának köszönhetően, a kutatók számára lehetővé válik a kövületek mikroszkopikus részleteinek megismerése, a paleontológusok minden eddiginél jobban megismerik a mezozoikus palettát.
A korai krétakori parav dinoszaurusz, a Microraptor rekonstrukciója következtetett színezéssel. (Quanguo Li et al., Science 335.6073) A színező puzzle megoldásának biológiai kulcsa a melanoszómáknak nevezett miniszekuláris struktúrákra vezethető vissza. Ezek apró, foltos organellák, amelyek pigmentet vagy melanint tartalmaznak, és olyan lágy szövetekben vannak jelen, mint a bőr, a pikkelyek és a tollak. És bár ezeket a részleteket az elmúlt évtizedekben gyakran fosszilis baktériumokként dobták el, a 21. század megújult erőfeszítései sikerült megtalálni az összefüggést az apró struktúrák és a színek között.
A 2006-ban a Bristoli Egyetemen, a 2006-os fosszilis színek nyomában található Vinther művészetének inspirációjához hasonló fosszilis, amely inspirálta a Philpot művészetét. A Vinther által vizsgált fosszilis tintahal tintazsákja 200 millió év után melanoszómákat tartalmazott. És ha megtalálhatók tintahal festékben, miért nem más kövületek, például tollak? Vinther és kollégái által egy brazíliai krétakori toll elemzése nyitotta meg a lehetőséget, így a kutatók arra a következtetésre jutottak: "A tartósított melanoszómák felfedezése lehetőséget ad a kihalt madarak és más dinoszauruszok színének értelmezésére."
A múlt színének vonzása a szerencsés leletek és a fejlett képalkotó technikák kombinációját igényli - mondja a Virginia Tech paleontológus, a Caitlin Collector. Először, a paleontológusoknak olyan fosszilis anyagokra van szükségük, amelyek valószínűleg megőrizték a melanint - egy fosszilis anyag, nemcsak csontokkal, hanem tollakkal, bőrrel vagy hajakkal. Ezek a kövületek gyakran tartalmaznak mind melanoszómákat, mind kémiailag lebontott melanin pigmentet, és ha a paleontológusok találnak ilyen kövületet, akkor a modern technológiát alkalmazhatják közelebbről.
„Először úgy keresse meg a mikroorganizmusokat, hogy olyan műszereket használ, mint például pásztázó elektronmikroszkópok” - mondja Colleary. Amint ezek a jellegzetes formák felbukkannak, a kémiai elemzés igazolhatja a melanin pigment jelenlétét. "Ez különösen kritikus volt a fosszilis melanin vizsgálatok korai szakaszában, mivel továbbra is volt kétség abban, hogy a mikroorganizmusok valójában melanoszómák, és nem más hasonló szerkezetek, például baktériumok" - mondja Colleary. Innentől kezdve összehasonlíthatják a melanoszómák és a melanin fizikai és kémiai aláírásait az élő állatokéval, amelyeknek színe ismert, hogy rekonstruálhassák a régen elhullott lények megjelenését.
Amikor a paleontológusok bejelentették a tollas dinoszaurusz Anchiornis felfedezését 2009-ben, a csontváz körül tartósított tollazat sötét, szénszínű árnyalatú volt. A Vinther és munkatársai által a következő évben elvégzett másik Anchiornis- kövület elemzése azonban feltűnő színmintát mutatott, amely korábban még láthatatlan volt. A megőrzött melanoszómák eloszlása és részletei azt mutatták, hogy az Anchiornist fekete-fehér tollak borítják - nem különböznek a szarától -, és a fejének tetején egy piros toll fröccsenése folyt. Első alkalommal egy dinoszaurusz teljesen felújult az élő színben.
Az Anchiornis huxleyi Jurassic troodontid tollazat színének rekonstruálása. (MA DiGiorgio / Quanguo Li et al., Science 327.5971) Egy-egy más dinoszaurusz megmutatta valódi színét. Az Anchiornis újság megjelenése előtt egy héttel a kicsi, homályos, dinoszaurusz Sinosauropteryx -ről vibráló, vörös-fehér szalaggal mutattak be. 2012-ben kimutatták, hogy a négyszárnyú dinoszaurusz Microraptor tollában található melanoszómák egymásra rakott elrendezése olyan irizáló fényt hoz létre, amely hasonló a modern hollóhoz. (A madár dinoszauruszok is csatlakoztak a listához olyan óriási fosszilis pingvinekkel, amelyek fekete, piros és szürke színmintákat viseltek.) És míg a tollra összpontosító korai kutatások hamarosan rájöttek, hogy a melanoszómák felfedik a pikkelyes dinoszauruszok árnyalatát is. A csőrös, szarvas Psittacosaurus dinoszauruszot sötétre és sötétre árnyékolták, hogy segítsenek az álcázásnak, és a hatalmas páncélozott dinoszaurusz, a Borealopelta vöröses-barna tónusokat sportolt.
Ennek a megközelítésnek természetesen vannak korlátozásai. Az első az, hogy önmagában a csontok nem nyújtanak segítséget. Vannak valamilyen tartósított lágyszövet, például toll vagy bőr. A benyomások nem lesznek. „Szüksége van szerves maradványokra” - mondja Vinther. Az őskori állatot annyira gyorsan el kellett temetni és olyan részletesen megőrizni, hogy megőrizhető legyen az állat tényleges szöveteinek maradványai.
És az állatokban nem minden elszíneződést hoz létre a melanoszóma. Egyes színeket, mint például a sárgákat és a kékket, olyan biokémiai vegyületek hozzák létre, amelyeket a paleontológusok még nem fedeztek fel a kövületekben. A jelenlegi módszertan nem fog működni minden dinoszaurusz vagy minden szín esetében. De a jó hír az, hogy a megközelítés legalább részleges képet alkot.
Fotók a páncélt dinoszaurusz Borealopelta markmitchelli holotípusáról. Ennek a fosszilis anyagnak a vizsgálata vöröses-barna színűre és álcázásra utalt árnyékolás formájában. (Caleb M. Brown és munkatársai / Current Biology 27.16, 2514-2521.e3) Mi a színek maguknak az állatoknak, az más kérdés. Például a Borealopelta esetében - rozsdavörös mintával a tetején, alul világítással - az árnyékolás lehet az egyik módja annak, hogy az alacsony ütemű dinoszaurusz elrejtse az akkori hírhedt zsarnokokat . Más dinoszauruszok gyorsabbak voltak. A Sinosauropteryx édességet vessző farka valószínűleg társadalmi jel volt, amelyet ezek a dinoszauruszok egymás közötti kommunikációra használtak, amikor találkoztak.
Ez a fajta elemzés feltárja a fosszilis színezés kialakulóban lévő területeinek lehetőségeit. A rég elveszett árnyalatok rekonstruálásával a paleontológusok felismerhetik és megvizsgálhatják az ősi viselkedést, amelyet korábban elrejtöttek a látásból.
A különböző színek különböző történeteket mesélnek el. A Psittacosaurus szarvas dinoszaurusz sötét feletti mintája és csíkjai azt jelezhetik, hogy ez az állat diffúz fényű erdős élőhelyen élt, míg a Sinosauropteryx bandit maszkja és csíkos jelezheti, hogy inkább nyitottabb élőhelyeket részesítenek előnyben, ahol a bekeveredés kritikus jelentőségű. nem egy nagyobb húsevő választotta ki őket. A dinoszauruszok álcázása nemcsak azt mondja, hogy hol éltek, hanem a fenyegető veszélyekről is. "A fosszilis színvizsgálatok valóban példátlan lehetőséget kínálnak arra, hogy a fosszilis nyilvántartásból értelmezzék a viselkedést és a biológiát" - mondja Colleary.
A melanoszóma arányok és a testváz tolla morfológiájának összehasonlítása kihalt pingvinek Inkayacu paracasensis (A és B) és reprezentatív fennmaradó pingvinek (C és D) összehasonlításakor. (Julia A. Clarke et al., Science 330.6006) A paleontológia mindig is interdiszciplináris tudomány volt, több olyan tudományág kereszteződésénél, mint az anatómia és a geológia. A fosszilis szín tanulmányozása tovább bővíti a mezőt, felhasználva a biokémiát és a fejlett képalkotó technikákat, valamint a hagyományosabb, morfológiai megközelítéseket.
"Úgy gondolom, nyitottnak kell lennünk annak a ténynek, hogy a dinoszauruszkutatás már nem pusztán a csontozat" - mondja Vinther. „Rengeteg tollas dinoszaurusz és madár kövület van még leírhatatlan, ezért hamarosan megírhatjuk az Audubon útmutatót a krétakori madaraknak és a dinoszauruszoknak, és megmutathatjuk, hogy melyik élőhelyen éltek, és talán hamarosan megmutathatjuk a férfi és női tollbundákat, amelyek minden bizonnyal változtak. sok dinoszaurusz fajban. ”
A kutatás folytatódik, de a már talált kérdéseket vet fel a fosszilis nyilvántartásból arra vonatkozóan, hogy mit lehet még tisztázni. "Lehet, hogy egy nap azt tapasztaljuk, hogy szezonális tollazattal rendelkeznek, mint például a párosítási idő színes kijelzői" - mondja Vinther. - És ha valaha találunk lágyszövet-dinoszauruszokat magasabb szélességi fokon, például Ausztráliában, akkor talán látunk néhányat fehér tollazattal. a hideg és a havas tél. ”Egy ilyen lelet valóban más színű dinoszaurusz lenne.
