Τι χρώμα ήταν οι δεινόσαυροι; Μουσεία, ταινίες και πίνακες ζωγραφικής μας δίνουν μια ζωντανή εικόνα γιγαντιαίων σαυρών σε λαμπερά πράσινα, κίτρινα, πορφυρά και μπλε χρώματα. Αλλά, η αλήθεια είναι ότι το χρώμα των δεινοσαύρων είναι λίγο μυστήριο. Παλαιοντολόγοι όπως η Τζούλια Κλάρκ του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν και άλλοι προσπαθούν να λύσουν αυτό το μυστήριο χρησιμοποιώντας τη μία από τις πιο κοινές φυσικές χρωστικές ουσίες στον κόσμο: μελανίνη.
σχετικό περιεχόμενο
- Οι ερευνητές δημιουργούν έναν τρόπο να προσδιορίσουν το χρώμα από τα απολιθώματα
- Τα ευαίσθητα θηλυκά πουλιά ήταν κάποτε φανταχτά ως αρσενικά τους συντρόφους
- Στην πραγματικότητα, οι δεινόσαυροι πιθανώς δεν είχαν όλα τα φτερά
- Όλοι οι δεινόσαυροι έχουν φτερά;
- Επιστήμονες Ανακαλύψτε έναν γιγαντιαίο Tyrannosaur
- Παρακολούθηση της εμφάνισης των πτηνών
Σε μια πρόσφατη μελέτη στη φύση, ο Clarke και οι συνάδελφοί της συνιστούν ότι οι δεινοσαύροι με φτερωτό έγχυσαν ένα φάσμα χρώματος - τουλάχιστον του χρώματος που προέρχεται από τη μελανίνη - στον αρχαίο κόσμο. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η εμφάνιση αυτής της έγχρωμης ποικιλίας στο φτέρωμα dino ήταν μια παρενέργεια μιας αλλαγής στον τρόπο που τα αρχαία ζώα αποθηκεύουν και χρησιμοποιούν ενέργεια. Τα ευρήματα έχουν επιπτώσεις για το πώς οι παλαιοντολόγοι ανοικοδομούν αυτό που έμοιαζαν αυτοί οι άλλοι δεινόσαυροι.
Η μελανίνη είναι υπεύθυνη για τον πιο σκούρο χρωματισμό του δέρματος στους ανθρώπους, πιο σκούρες κηλίδες ή ρίγες σε σαύρες και πιο σκούρα χρώματα φτερών στα πουλιά. Τα μικροσκοπικά πακέτα των κυττάρων μας που ονομάζονται melanosomes house melanin. Στους ανθρώπους και τα πουλιά, το σχήμα αυτών των μελανοσωμάτων αντιστοιχεί σε διαφορετικές χημικές μορφές μελανίνης και συνεπώς σε διαφορετικά χρώματα. Για παράδειγμα, οι κόκκινες αποχρώσεις προέρχονται από στρογγυλά μελανοσώματα, και οι γκρι αποχρώσεις προέρχονται από μακρά και κοκαλιάρικα μελανοσώματα. Τα μελανοσώματα εμφανίζονται σε μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών και αυτά αντιστοιχούν σε μια ευρύτερη ποικιλία χρωμάτων.
Τα πολυσακχαία μελανοσωματίδια που βρέθηκαν σε πτηνά οδήγησαν επιστήμονες - ιδιαίτερα παλαιοντολόγους - να αναρωτηθούν εάν παρόμοια μελανοσωματίδια εντοπίζονται σε αρχαία πουλιά και φτερωτά δεινόσαυρους, τους προγόνους των σύγχρονων πτηνών. Ευτυχώς, μερικά απολιθωμένα ευρήματα περιλαμβάνουν απολιθωμένα φτερά και , με ένα ισχυρό μικροσκόπιο, οι επιστήμονες μπορούν πραγματικά να δουν τις μελανοσωμικές δομές που διατηρούνται σε αυτά τα απολιθωμένα φτερά.
Χωρίς ένα σύγχρονο δείγμα για να συγκρίνουν τα απολιθώματα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τα σχήματα των μελανοσωμάτων στα σύγχρονα πουλιά για να δώσουν συμβουλές σχετικά με τα χρώματα που μπορεί να έχει ένας συγκεκριμένος φτερωτός δεινόσαυρος ή εξαφανισμένο πουλί. "Αυτό είναι σαν ένα εργαλείο για μας", εξηγεί ο Clark. Χρησιμοποιώντας αυτή την τεχνική, οι Clarke και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Akron στο Οχάιο και το Πανεπιστήμιο Γεωεπιστημών της Κίνας έχουν συνδέσει τα σχήματα των μελανοσωμάτων σε απολιθώματα με κόκκινα, γκρι, μαύρα ή ιριδίζοντα χρώματα σε αρχαία απολιθωμένα πουλιά και φτερωτά δεινόσαυρους.
Αλλά η ομάδα του Clarke ήξερε ότι τα απολιθωμένα μελανωσώματα είχαν να αποκαλύψουν περισσότερα. Οι επιστήμονες δεν είχαν εξετάσει το χρώμα μελανίνης σε κάτι πέρα από ένα λίγοι θηλαστικά, πουλιά και φτερωτά δέντρα, τους ερευνητές ήθελε να δει εάν τα μελανοσωμικά σχήματα στο φάσμα του ζωικού βασιλείου, εξαφανισμένα και ζωντανά, θα μπορούσαν να ρίξουν φως όταν τα σχήματα των πακέτων χρωστικής εξελίχθηκαν για να παρουσιάσουν τέτοια ποικιλία. Η καταγραφή αυτού του χρονισμού θα τους έδινε ισχυρά στοιχεία για το πότε οι δεινόσαυροι εξελίχθηκαν με διαφορετικά χρώματα.
Τα μελανοσώματα από έναν απολιθωμένο δεινόσαυρο που ονομάζεται Beipiaosaurus δεν δείχνουν μεγάλη ποικιλία σχήματος, ενώ ένα απολιθωμένο πουλί παρουσιάζει κοκαλιάρικα μελανοσώματα που σχετίζονται με γκρίζα χρώματα που παρατηρούνται στα ζωντανά θηλαστικά και τα πουλιά. (Εικόνα: Clarke κ.ά.) Η ομάδα ξεκίνησε με δειγματοληψία μαλλιών, δέρματος και φτερών από 181 ζωντανά θηλαστικά, χελώνες, σαύρες, κροκόδειλους και πουλιά. Στην Κίνα, εξέτασαν απολιθώματα από 13 σαύρες, χελώνες, δεινόσαυρους και ερπετά που λεηλάτηκαν, που ονομάζονταν pterosaurs, όλα από την Κρητιδική και τη Ζουραϊκή εποχή, περίπου 200 έως 66 εκατομμύρια χρόνια πριν. Τα απολιθωμένα δείγματα κυμαίνονταν από τα διατηρημένα φτερά μέχρι τα κομμάτια του δέρματος σε ασαφή νημάτια από ζώα που έφεραν καρφιά που δεν ήταν αρκετά φτερά.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έπειτα ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης για την απεικόνιση των μελανοσωμάτων σε αυτές τις αρχαίες δομές. Κοίταξαν το είδος του σώματος που καλύπτει τα μελανοσωματίδια από κάθε δείγμα (εξαφανισμένο και ζωντανό) ήρθε από το δέρμα, τα μαλλιά, τα κουνουπιέρες ή τα φτερά και τις μετρούμενες διαφορές στα σχήματα τους σε διαφορετικές τροφές των ζώων: πουλιά, θηλαστικά και ερπετά.
"Αν κοιτάξετε ζωντανές σαύρες, χελώνες και κροκάλες, υπάρχει μια πολύ μικρή ποικιλία σε μελανοσωμικές μορφές", λέει ο Clarke. "Μπορεί να έχετε πολύ παρόμοιες, με πολύ λεπτή διαφορά σχήμα μελανοσωμάτων σε μια καφετιά εναντίον ενός μαύρου έναντι μιας γκρίζου τόνου σαύρας." Και, δεν έχουν αλλάξει πολλά από τις αρχαίες χελώνες και τις σαύρες σε σύγχρονες - τα menalosomes σε απολιθωμένη σαύρα και χελώνα επίσης φαίνονται πάρα πολύ ομοειδή και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προβλέψουν ποιο χρώμα τα ζώα μπορεί να ήταν.
Ωστόσο, οι δεινοσαύροι με φτερά, ειδικά οι πρώτοι δεινοσαύροι που έρχονται στη γη περίπου 150 εκατομμύρια χρόνια πριν και τελικά έγιναν πτηνά, έφεραν τη μεγαλύτερη ποικιλία σχημάτων μελανοσωμάτων. Είναι ενδιαφέρον ότι οι ασαφείς δεινόσαυροι - εκείνοι με αιχμηρά νημάτια και πρωτόφαλα - προηγήθηκαν εξελικτικά στους φτερωτούς αδελφούς τους, αλλά δεν παρουσιάζουν ούτε μελανοσωμική πολυμορφία σχήματος. "Μόνο με την προέλευση των φτερών βλέπετε μια τεράστια έκρηξη στην ποικιλία των μελανοσωμικών σχημάτων", λέει ο Clarke.
Μια έκρηξη της ποικιλομορφίας των μελανινικών χρωμάτων πιθανόν ήρθε με αυτό το εύρος σε σχήμα μελανώματος. Αυτό δεν σημαίνει ότι οι αρχαίες σαύρες, οι χελώνες και οι δεινόσαυροι με ζυγοί ή απλά νημάτια δεν ήταν πολύχρωμα. Μπορεί να βασίζονται απλώς σε διαφορετικές χρωστικές ουσίες για το χρώμα τους, εξηγεί ο Clark.
Παραδόξως, τα μαλλιά των θηλαστικών και τα σύγχρονα φτερά πουλιών μοιράζονται αυτή την πολυμορφία σε σχήμα μελανώματος, παρά το γεγονός ότι είναι εντελώς άσχετες οικογένειες ζώων . Σε μοριακό επίπεδο, τα θηλαστικά και τα πουλιά κάνουν ακόμη και χρώματα με μελανίνη με απόλυτα διαφορετικούς τρόπους. Παρ 'όλα αυτά, φαίνεται ότι καθεμιά ανέπτυξε ανεξάρτητα αυτή την μελανοσωμική ποικιλομορφία.
Αλλά, γιατί τα μελανοσώματα θα εξελίξουν διαφορετικά σχήματα στους δεινοσαύρους με φτερά και όχι νωρίτερα; Ο Clarke και οι συνάδελφοι προτείνουν ότι, τουλάχιστον στους φτερωτούς δεινόσαυρους, η ποικιλία των μελανοσωμικών σχημάτων μπορεί να έχει κάτι να κάνει με τη φυσιολογία των πλασμάτων. Για ενδείξεις για το τι μπορεί να είναι κάτι, ο Clarke επαναλαμβάνει την προγονική σχέση μεταξύ των φτερωτών δεινοσαύρων και των πουλιών.
Οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει μια γενετική σχέση μεταξύ του τρόπου με τον οποίο παράγονται μελανοσώματα και του πώς τα πτηνά ρυθμίζουν την ενέργεια. Συγκεκριμένα, ορισμένα γονίδια που καθορίζουν το σχήμα των μελανοσωμάτων εμπλέκονται επίσης στην αποθήκευση λίπους στα κοτόπουλα. Με βάση αυτό, οι ερευνητές πιστεύουν ότι μια γενετική αλλαγή που σχετίζεται με το πώς οι πτηνωμένοι δεινόσαυροι ρύθμισαν την ενέργεια στο σώμα τους θα μπορούσαν να έχουν προκαλέσει αναπόφευκτα μια μετατόπιση στο πώς έκαναν μελανίνη.
Εάν είναι αληθές, αυτό θα ήταν ένα καλό παράδειγμα πλειοτροπίας, όπου ένα σύνολο γονιδίων μπορεί να επηρεάσει φαινομενικά άσχετα χαρακτηριστικά, ένα φαινόμενο που είναι αρκετά συνηθισμένο στον βιολογικό κόσμο. Προς το παρόν, όμως, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση των κανόνων που διέπουν τη συμπλοκή των δεινοσαύρων.
