Hvilken farge var dinosaurene? Museer, filmer og malerier gir oss et pulserende bilde av gigantiske øgler i lyse greener, gule, lilla og blå farger. Men sannheten er at dinosaurfarge er litt av et mysterium. Paleontologer som Julia Clarke fra University of Texas i Austin og andre prøver å løse dette mysteriet ved å bruke et av de vanligste naturlige fargepigmentene i verden: melanin.
Relatert innhold
- Forskere bestemmer måte å bestemme farge fra fossiler
- Drab kvinnelige fugler var en gang så prangende som deres mannlige kamerater
- Dinosaurier hadde sannsynligvis ikke alle fjær
- Hadde alle dinosaurer fjær?
- Forskere oppdager en gigantisk fjæret tyrannosaur
- Sporing av fremveksten av fugler
I en fersk studie i Nature antyder Clarke og hennes kolleger at fjærete dinosaurer injiserte en rekke farger - i det minste farge som kommer fra melanin - til den antikke verdenen. Forskere tror at utseendet til denne fargeakten i dino fjærdrakt var en bivirkning av en endring i måten de gamle dyrene lagret og brukte energi på. Funnene har konsekvenser for hvordan paleontologer rekonstruerer hvordan disse og andre dinosaurer så ut.
Melanin er ansvarlig for mørkere hudfarging hos mennesker, mørkere flekker eller striper i øgler og mørkere fjærfarger hos fugler. Små pakker i cellene våre som kalles melanosomer, huser melanin. Hos mennesker og fugler tilsvarer formen på disse melanosomene forskjellige kjemiske former for melanin og dermed forskjellige farger. For eksempel, røde fargetoner kommer fra runde melanosomer, og grå fargetoner kommer fra lange og mager melanosomer. Melanosomer kommer i et stort utvalg av former og størrelser, og de tilsvarer et bredere utvalg av farger.
De flerformede melanosomene som finnes i fugler førte til at forskere - særlig paleontologer - lurte på om lignende melanosomer finnes i eldgamle fugler og fjærede dinosaurer, forfedrene til moderne fugler. Heldigvis er noen fossile funn inkluderer fossiliserte fjær, og med et høytdrevet mikroskop kan forskere faktisk se melanosomstrukturer som er bevart i disse forsteinede fjærdrakter.
Uten et moderne eksemplar å sammenligne fossiler med, bruker forskere formene til melanosomer i moderne fugler for å gi hint om hvilke farger en bestemt fjærdynosaur eller utdødd fugl kan ha sportet. "Dette er som et verktøysett for oss, " forklarer Clark. Ved å bruke denne teknikken har Clarke og kolleger ved University of Akron i Ohio og Kinas University of Geosciences koblet formene til melanosomer i fossiler til røde, grå, svarte eller iriserende fargetoner i gamle fossiliserte fugler og fjærete dinosaurer.
Men Clarkes team visste at fossiliserte melanosomer hadde mer å avsløre. Forskere hadde ikke sett på melaninfarge i noe utover a få pattedyr, fugler og fjærkledde dinoer, forskerne ønsket å se om melanosomformer over hele spekteret av dyreriket, utdødd og levende, kunne belyse når pigmentpakkenes former utviklet seg til å utvise en slik variasjon. Å kartlegge denne timingen ville gi dem sterke bevis for når dinosaurer utviklet seg forskjellige farger.
Melanosomer fra en fossilisert fuzz-dekket dinosaur kalt Beipiaosaurus viser ikke mye formvariasjon, mens en fossilisert fugl viser tynne melanosomer assosiert med grå farger sett hos levende pattedyr og fugler. (Bilde: Clarke et al.) Teamet startet med å ta prøver av hår, hud og fjær fra 181 levende pattedyr, skilpadder, øgler, krokodiller og fugler. I Kina undersøkte de fossiler fra 13 øgler, skilpadder, dinosaurier og flyvende reptiler kalt pterosaurer, alt fra kratstid og jura, for rundt 200 til 66 millioner år siden. De fossiliserte prøvene varierte fra bevarte fjær til flekker av hud til uklare filamenter fra dyr som sportet pigger som ikke var helt fjær.
Forskere brukte deretter et skannende elektronmikroskop for å visualisere melanosomene i disse gamle strukturer. De så på hvilken type kropp som dekker melanosomene fra hver prøve (utdødd og levende) kom fra - hud, hår, fuzz eller fjær - og målte forskjeller i formene deres på forskjellige dyrelinjer: fugl, pattedyr og krypdyr.
"Hvis du ser på levende øgler, skilpadder og kroker, er det et veldig lite utvalg i melanosomformer, " sier Clarke. "Du har kanskje veldig like, bare veldig subtile forskjellige formede melanosomer i en brun versus en svart kontra en grå tonet øgle." Og ikke mye hadde endret seg fra gamle skilpadder og øgler til moderne - menalosomene i fossil øgle og skilpadde ser også for mye ut og kan ikke brukes til å forutsi hvilken farge dyrene kan ha vært.
Imidlertid, fjærete dinosaurer, nærmere bestemt de første maniraptor-dinosaurene som dukket opp på jorden for rundt 150 millioner år siden og til slutt ble fugler, idretta det største mangfoldet av melanosomformer. Interessant nok gikk uklar dinosaurer - de med pigge filamenter og protofjær - evolusjonært før de fjærete brødrene deres, men de viser heller ikke melanosomformmangfold. "Bare med opprinnelsen til fjærene, ser du da en enorm eksplosjon i mangfoldigheten av melanosomformer, " sier Clarke.
En eksplosjon i mangfoldet av melaninfarger kom sannsynligvis med dette området i melanosomform. Det betyr ikke det at gamle øgler, skilpadder og dinosaurer med våg eller bare glødetråder ikke var fargerike. De har kanskje ganske enkelt stolt på forskjellige pigmenter for fargen sin, forklarer Clark.
Rart, pattedyrhår og moderne fuglefjær deler dette mangfoldet i melanosomform, til tross for det faktum at de er totalt ubeslektede dyrefamilier . På molekylært nivå lager pattedyr og fugler til og med melaninbaserte farger på helt forskjellige måter. Likevel ser det ut til at de uavhengig utviklet dette melanosommangfoldet.
Men hvorfor skulle melanosomer utvikle forskjellige former i fjærede dinosaurer og ikke tidligere? Clarke og kolleger antyder at, i minst fjærede dinosaurer, mangfoldigheten av melanosomformer kan ha noe med skapningenes fysiologi å gjøre. For ledetråder om hva det kan være, trekker Clarke igjen på forfedres forholdet mellom fjærede dinosaurer og fugler.
Forskere har observert en genetisk forbindelse mellom hvordan melanosomer lages og hvordan fugler regulerer energi - spesielt er noen gener som bestemmer melanosomer form også involvert i fettlagring hos kyllinger. Basert på dette tror forskerne at en genetisk endring relatert til hvordan fjærede dinosaurer regulerte energi i kroppene deres kunne utilsiktet ha forårsaket et skifte i hvordan de laget melanin.
Hvis det er sant, vil dette være et godt eksempel på pleiotropi, der ett gensett kan påvirke tilsynelatende ubeslektede egenskaper, et fenomen som er ganske vanlig i den biologiske verden. Foreløpig er vi imidlertid et skritt nærmere forståelsen av reglene som styrer en dinosaurs sammensetting.
