Στις 9 Δεκεμβρίου 1833, η αγγλική συλλογή απολιθωμάτων Elizabeth Philpot έστειλε επιστολή στο φυσιοδίφης William Buckland. Εκτός από την απαίτηση επιστροφής κάποιων σπονδύλων ενός θαλάσσιου ερπετού Buckland είχε δανειστεί, ο Philpot περιέλαβε επίσης σημειώσεις σε ένα πρόσφατο ταξίδι με ένα νεαρό ορυκτό ορνιθώνα - η πρωτοποριακή παλαιοντολόγος Mary Anning. Αλλά αυτό που έκανε τη σημείωση ιδιαίτερη ήταν μια απεικόνιση που είχε συμπεριλάβει ο Philpot με την επιστολή. Παρουσιάζει το πονηρό χαμόγελο ενός κρανίου Ichthyosaurus, που αντλείται από ένα από τα πολλά απολιθώματα που βρήκαν οι Philpot, οι αδελφές και η Anning στους αρχαίους βράχους της νότιας ακτής της Αγγλίας. Και δεν είχε σχεδιαστεί με κανέναν συνηθισμένο μελάνι. Οι τόνοι της σέπιας έγιναν από το συντηρημένο μελάνι ενός καλαμάριου σώματος που βρέθηκε στις ίδιες καταθέσεις με τον ιχθυοσωματία, αναζωογονημένο μετά από 200 εκατομμύρια χρόνια.
Στην επιφάνεια, το σχέδιο του Philpot θα μπορούσε να φανεί μόνο ένα καθαρό απολιθωμένο τέχνασμα. Το 2009, ένα άλλο σχέδιο από αρχαίο μελάνι έδωσε νέα προσοχή στο περίεργο γεγονός ότι ίχνη προϊστορικού χρώματος θα μπορούσαν να επιμείνουν στον 21ο αιώνα. Αλλά το γεγονός ότι τέτοιες πρωταρχικές αποχρώσεις μπορούν να ανακτηθούν καθόλου ανοίγει ένα πεδίο επιστημονικής δυνατότητας. Με τα σωστά δείγματα, οι εμπειρογνώμονες μπορούν να αρχίσουν να χρωματίζουν τα απολιθώματα.
Μερικές φορές οι αρχαίες αποχρώσεις μπορούν να παρατηρηθούν με γυμνό μάτι. "Οι ερευνητές γνωρίζουν τα πρότυπα χρωμάτων των ορυκτών εντόμων και τα σχέδια χρωμάτων μαλακίων μέχρι τη βικτοριανή εποχή", λέει ο παλοβιολόγος του Πανεπιστημίου του Bristol, Jakob Vinther. Αλλά είναι η δυνατότητα να ξεκλειδώσετε τα χρώματα των δεινοσαύρων που έχουν καταγράψει τη φαντασία των ειδικών και του κοινού.
Για σχεδόν ολόκληρη την ιστορία της παλαιοντολογίας, δεν υπήρχε κανένας τρόπος να πει κανείς ποια χρώματα φορούσαν οι δεινόσαυροι. Ίσως, σε εξαιρετικές περιπτώσεις, ένα απολιθωμένο θα μπορούσε να διατηρήσει μερικούς μαλακούς ιστούς που έδειχναν μπαλώματα ελαφρού και σκοτεινού δέρματος ή φτερωτό φτέρωμα, αλλά ο πραγματικός, ζωηρός χρωματισμός του ζώου θεωρήθηκε από καιρό ότι είναι πέρα από το εύρος της ανίχνευσης. Ωστόσο, ανακαλύψεις όπως η χρήση πολύ παλιού μελανιού από τον Philpot έδειξαν ότι οι ψίθυροι του χρώματος μπορεί να επιβιώσουν τελικά. Χάρη σε ένα συνδυασμό λεπτότερης συντήρησης και προηγμένης τεχνολογίας απεικόνισης, επιτρέποντας στους ερευνητές να δουν τις μικροσκοπικές λεπτομέρειες των απολιθωμάτων, οι παλαιοντολόγοι μαθαίνουν περισσότερο από ποτέ για τη Μεσοζωική παλέτα.
Ανασυγκρότηση του πρώιμου κρητιδικού παραβιανού δεινοσαύρου, Microraptor, με υποτιθέμενο χρωματισμό. (Quanguo Li et αϊ., Science 335.6073) Το βιολογικό κλειδί για την επίλυση του παζλ χρωματισμού καταλήγει σε μικροσκοπικές δομές που ονομάζονται μελανωσώματα. Αυτά είναι μικροσκοπικά οργανικά που περιέχουν χρωστικές ή μελανίνη και υπάρχουν σε μαλακούς ιστούς όπως δέρμα, ζυγαριές και φτερά. Και ενώ οι λεπτομέρειες αυτές συχνά απομακρύνθηκαν ως απολιθωμένα βακτήρια εδώ και δεκαετίες, οι ανανεωμένες προσπάθειες στον 21ο αιώνα μπόρεσαν να βρουν τη σχέση μεταξύ αυτών των μικροσκοπικών δομών και των χρωμάτων.
Ένα απολιθωμένο όμοιο με αυτό που ενέπνευσε το έργο τέχνης του Philpot Vinther, τώρα στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, στο ίχνος των απολιθωμένων χρωμάτων το 2006. Ο σάκος μελάνης ενός απολιθωμένου καλαμάριου Vinter μελετούσε μελανοσώματα μετά από 200 εκατομμύρια χρόνια. Και αν μπορούσαν να βρεθούν σε καλαμάρια μελάνι, γιατί να μην άλλα απολιθώματα, όπως φτερά; Μια ανάλυση από τον Vinther και τους συναδέλφους του από ένα κρητιδικό φτερό που βρέθηκε στη Βραζιλία άνοιξε τη δυνατότητα, αφήνοντας τους ερευνητές να καταλήξουν στο συμπέρασμα: «Η ανακάλυψη διατηρημένων μελανοσωμάτων ανοίγει τη δυνατότητα ερμηνείας του χρώματος των πεθαμένων πτηνών και άλλων δεινοσαύρων».
Το τράβηγμα του χρώματος από το παρελθόν απαιτεί συνδυασμό τυχερών ευρημάτων με προηγμένες τεχνικές απεικόνισης, λέει η παλαιοντολόγος Virginia Tech Caitlin Colleary. Πρώτον, οι παλαιοντολόγοι χρειάζονται ένα απολίθωμα που πιθανόν να έχει διατηρήσει τη μελανίνη - ένα απολίθωμα όχι μόνο με κόκαλα, αλλά φτερά, δέρμα ή τρίχα. Αυτά τα απολιθώματα συχνά περιέχουν τόσο μελανοσώματα όσο και χημικώς υποβαθμισμένη χρωστική μελανίνης, και όταν οι παλαιοντολόγοι βρίσκουν ένα τέτοιο απολίθωμα, τότε μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη σύγχρονη τεχνολογία για να προσεγγίσουν πιο προσεκτικά.
"Ξεκινάτε αναζητώντας τα μικρόβια χρησιμοποιώντας όργανα όπως τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης", λέει ο Colleary. Μόλις εμφανιστούν αυτά τα χαρακτηριστικά σχήματα, η χημική ανάλυση μπορεί να επιβεβαιώσει την παρουσία χρωστικής μελανίνης. "Αυτό ήταν ιδιαίτερα κρίσιμο από νωρίς σε μελέτες απολιθωμένων μελανινών, διότι εξακολουθούσε να υπάρχει κάποια αμφιβολία ότι τα μικροσωμάτια ήταν στην πραγματικότητα μελανοσώματα και όχι άλλες παρόμοιες δομές, όπως τα βακτήρια", λέει ο Colleary. Από εκεί, οι συγκρίσεις των φυσικών και χημικών υπογραφών των μελανοσωμάτων και της μελανίνης μπορούν να συγκριθούν με εκείνες των ζώντων ζώων, για τα οποία είναι γνωστό το χρώμα, για να ανασυγκροτήσουν το βλέμμα των πλανών που έχουν πεθάνει πολύ καιρό.
Όταν οι παλαιοντολόγοι ανακοίνωσαν την ανακάλυψη του φτερωτού δεινοσαύρου Anchiornis το 2009, το διατηρημένο φτερό που περιβάλλει τον σκελετό ήταν μια σκούρα σκιά χρώματος άνθρακα. Αλλά η ανάλυση ενός άλλου απολιθώματος Anchiornis που πραγματοποίησε ο Vinther και οι συνεργάτες του τον επόμενο χρόνο αποκάλυψε ένα εντυπωσιακό σχέδιο χρώματος που προηγουμένως ήταν αόρατο. Η κατανομή και οι λεπτομέρειες των διατηρημένων μελανοσωμάτων έδειξαν ότι ο Anchiornis ήταν καλυμμένος με μαύρα και λευκά φτερά - όχι ανόμοια με μια καραβίδα - με μια κόκκινη φτερά στην κορυφή του κεφαλιού. Για πρώτη φορά, ένας δεινόσαυρος είχε αποκατασταθεί πλήρως στο ζωντανό χρώμα.
Ανακατασκευή του χρώματος του φτερού του Jurassic troodontid Anchiornis huxleyi . (MA DiGiorgio / Quanguo Li et αϊ. / Science 327.5971) Ένα προς ένα, άλλοι δεινόσαυροι άρχισαν να δείχνουν τα αληθινά τους χρώματα. Την εβδομάδα πριν από το χαρτί Anchiornis βγήκε, ο μικρός, ασαφής δεινοσαύρος Sinosauropteryx αποδείχθηκε ότι είχε μια ζωντανή, κόκκινη και άσπρη ουρά. Το 2012, η στοίβαξη των μελανοσωμάτων που βρέθηκαν στα φτερά του τετράπλευρου δεινοσαύρου Microraptor αποδείχτηκε ότι δημιούργησε μια ιριδίζουσα λάμψη παρόμοια με αυτή ενός σύγχρονου κοράλλι. (Οι πτηνοί δεινόσαυροι εντάχθηκαν στον κατάλογο επίσης με τους γιγαντιαίους απολιθωμένους πιγκουίνους να φέρουν μαύρα, κόκκινα και γκρι χρώματα). Και ενώ οι πρώτες μελέτες επικεντρώνονταν στα φτερά, οι παλαιοντολόγοι σύντομα ανακάλυψαν ότι τα μελανοσωματίδια μπορούν επίσης να αποκαλύψουν τις αποχρώσεις των φολιδωτών δεινοσαύρων. Ο κυνηγός δεινοσαύρος Psittacosaurus, με στρογγυλό κέρατο, αντισταθμίστηκε σκοτεινά από πάνω και κάτω από το φως για να βοηθήσει με την καμουφλάζ και ο απέραντος θωρακισμένος δεινοσαύρος Borealopelta έφερε σκούρο κόκκινο χρώμα.
Φυσικά, υπάρχουν ορισμένα όρια αυτής της προσέγγισης. Το πρώτο είναι ότι μόνο τα οστά δεν βοηθούν. Πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος διατηρημένου μαλακού ιστού, όπως φτερά ή δέρμα. Εμφανίσεις δεν θα κάνουν. "Χρειάζεστε οργανικά κατάλοιπα", λέει ο Βίντερ. Το προϊστορικό ζώο έπρεπε να ταφεί τόσο γρήγορα και να διατηρείται με τέτοια λεπτομέρεια ώστε να διατηρούνται τα υπολείμματα των πραγματικών ιστών του ζώου.
Και όχι όλα τα χρώματα στα ζώα δημιουργούνται από μελανοσώματα. Ορισμένα χρώματα, όπως τα κίτρινα και τα μπλε, δημιουργούνται από βιοχημικά που οι παλαιοντολόγοι δεν έχουν ακόμη εντοπίσει στα απολιθώματα. Η τρέχουσα μεθοδολογία δεν θα λειτουργήσει για κάθε δεινόσαυρο ή για κάθε χρώμα. Αλλά τα καλά νέα είναι ότι η προσέγγιση δημιουργεί τουλάχιστον μια μερική εικόνα.
Φωτογραφίες του Holotype του τεθωρακισμένου δεινοσαύρου Borealopelta markmitchelli . Μελέτες αυτού του απολιθώματος αποκάλυψαν κοκκινωπό-καφέ χρώμα και καμουφλάζ με τη μορφή αντιπαραβολής. (Caleb Μ. Brown et αϊ. / Current Biology 27.16 2514-2521.e3) Αυτό που τα χρώματα σήμαινε για τα ίδια τα ζώα είναι ένα άλλο θέμα. Στην περίπτωση της Borealopelta, για παράδειγμα - με ένα σχέδιο σκουριασμένο κόκκινο στην κορυφή, το φως στο κάτω μέρος - η σκίαση μπορούσε να ήταν ένας τρόπος για τους δεινοσαύρους χαμηλού σκλάβου να κρυφτούν από τους οργισμένους τυραννοσαύρους της εποχής. Άλλοι δεινόσαυροι ήταν πιο φανταστικοί. Η ουρά καραμελών του Sinosauropteryx ήταν πιθανώς ένα κοινωνικό σήμα, το οποίο χρησιμοποίησαν αυτοί οι δεινόσαυροι για να επικοινωνήσουν μεταξύ τους όταν συναντήθηκαν.
Αυτός ο τύπος ανάλυσης αποκαλύπτει τις δυνατότητες του αναδυόμενου πεδίου των ορυκτών χρωματισμών. Με την ανακατασκευή των μακρινών απολεσθέντων αποχρώσεων, οι παλαιοντολόγοι μπορούν να ανιχνεύσουν και να ερευνήσουν αρχαίες συμπεριφορές που προηγουμένως ήταν κρυμμένες από την άποψη.
Τα διαφορετικά χρώματα λένε διαφορετικές ιστορίες. Το σκοτάδι παραπάνω, το φως κάτω από το μοτίβο και οι λωρίδες του κέρατος του δεινοσαύρου Psittacosaurus μπορεί να υποδεικνύουν ότι αυτό το ζώο ζούσε σε δασικό βιότοπο με διάχυτο φως, ενώ η μάσκα και οι λωρίδες του Sinosauropteryx ενδεχομένως να δείχνουν μια προτίμηση σε πιο ανοικτούς οικότοπους όπου η ανάμειξη ήταν κρίσιμη για που δεν έχουν ληφθεί από ένα μεγαλύτερο σαρκοφάγο. Ότι οι δεινόσαυροι ήταν καμουφλαρισμένοι όχι μόνο λένε κάτι για το πού ζούσαν, αλλά και για τους κινδύνους που αντιμετώπιζαν. "Οι μελέτες ορυκτών χρωμάτων προσφέρουν πραγματικά μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία να κάνουν ερμηνείες σχετικά με τη συμπεριφορά και τη βιολογία από τα απολιθώματα", λέει ο Colleary.
Σύγκριση μελανοσωματικών αναλογιών και μορφολογίας φτερών σώματος σε εξαφανισμένους πιγκουίνους Inkayacu paracasensis (Α και Β) και αντιπροσωπευτικές υπάρχουσες πιγκουίνοι (C και D). (Julia Α. Clarke κ.ά., Science 330.6006) Η παλαιοντολογία ήταν πάντα μια διεπιστημονική επιστήμη, στο σταυροδρόμι πολλών κλάδων όπως η ανατομία και η γεωλογία. Η μελέτη του ορυκτού χρώματος επεκτείνει περαιτέρω το πεδίο, αντλώντας από βιοχημεία και προηγμένες τεχνικές απεικόνισης, καθώς και τις πιο παραδοσιακές, μορφολογικές προσεγγίσεις.
"Νομίζω ότι πρέπει να είμαστε ανοιχτοί στο γεγονός ότι η έρευνα για τους δεινοσαύρους δεν είναι απλώς λιχουδιά για τα οστά", λέει ο Vinther. "Υπάρχουν τόνοι φτερωτών δεινοσαύρων και απολιθωμάτων πουλιών που πρέπει να περιγραφούν και σύντομα μπορούμε να γράψουμε τον οδηγό Audubon για τα κρητικά πουλιά και τους δεινοσαύρους και να δείξουμε ποια ενδιαιτήματα ζούσαν και ίσως σύντομα να δείξουν άνδρες και γυναίκες θηλυκά φτερά, σε πολλά είδη δεινοσαύρων. "
Η έρευνα συνεχίζεται, αλλά αυτό που έχει ήδη βρεθεί θέτει ερωτήματα σχετικά με το τι μπορεί να συλλεχθεί ακόμα από τα απολιθώματα. "Ίσως μια μέρα να βρούμε ότι είχαν εποχιακό φτέρωμα, όπως πολύχρωμες οθόνες για τον χρόνο ζευγαρώματος", λέει ο Vinther, "και αν βρούμε ποτέ δεινοσαύρους μαλακών ιστών σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη, όπως η Αυστραλία, ίσως θα δούμε κάποιους με λευκό φτέρωμα κατά τη διάρκεια τους κρύους και χιονισμένους χειμώνες. "Ένα τέτοιο εύρημα θα ήταν πραγματικά ένας δεινόσαυρος διαφορετικού χρώματος.
