Jakou barvu měli dinosauři? Muzea, filmy a obrazy nám dávají zářivý obraz obří ještěrky v jasných zelených, žlutých, fialových a modrých barvách. Pravda je, že dinosauří barva je trochu záhadou. Paleontologové jako Julia Clarke z University of Texas v Austinu a další se snaží tuto záhadu vyřešit pomocí jednoho z nejběžnějších přírodních barevných pigmentů na světě: melaninu.
Související obsah
- Vědci vymýšlejí způsob, jak určit barvu z fosilií
- Drab ženské ptáky byly jednou honosné jako jejich mužští kamarádi
- Ve skutečnosti dinosauři pravděpodobně neměli všechno peří
- Měli všichni dinosauři peří?
- Vědci objevují gigantického pernatého tyrannosaura
- Sledování vzniku ptáků
V nedávné studii v přírodě, Clarke a její kolegové naznačují, že pernaté dinosaury vstříkly do starověkého světa řadu barev - alespoň barvu, která pochází z melaninu. Vědci se domnívají, že vzhled této barevné odrůdy v peřích peří byl vedlejším účinkem změny způsobu, jakým starověká zvířata ukládala a používala energii. Tato zjištění mají dopad na to, jak paleontologové rekonstruují, jak vypadají tito a jiní dinosauré.
Melanin je zodpovědný za tmavší zbarvení kůže u lidí, tmavší skvrny nebo pruhy v ještěrkách a tmavší peří barvy u ptáků. Drobné balíčky v našich buňkách zvané melanosomy dům melanin. U lidí a ptáků odpovídá tvar těchto melanosomů různým chemickým formám melaninu a tedy různým barvám. Například, červené odstíny pocházejí z kulatých melanosomů a šedé odstíny pocházejí z dlouhých a hubených melanosomů. Melanosomy přicházejí v široké škále tvarů a velikostí a ty odpovídají širší paletě barev.
Mnohostranné melanosomy, které se vyskytují u ptáků, vedly vědce - zejména paleontology - k tomu, aby přemýšleli, zda podobné melanosomy se nacházejí u starověkých ptáků a pernatých dinosaurů, předchůdců moderních ptáků. Naštěstí některé fosilní nálezy zahrnují zkamenělé peří a pomocí vysoce výkonného mikroskopu mohou vědci skutečně vidět melanosomové struktury zachované v těchto zkamenělých peřích.
Bez moderního vzorku pro srovnání fosilií s vědci používají tvary melanosomů u moderních ptáků, aby naznačili, na jaké barvy se může konkrétní opeřený dinosaurus nebo vyhynulý pták sporovat. "Je to pro nás jako sada nástrojů, " vysvětluje Clark. Pomocí této techniky propojili Clarke a kolegové z Akronské univerzity v Ohiu a čínské univerzity geosciences tvary melanosomů ve fosiliích s červenými, šedými, černými nebo duhovými odstíny starověkých zkamenělých ptáků a pernatých dinosaurů.
Clarkův tým však věděl, že zkamenělé melanosomy musely více prozradit. Vědci se nedívali na melaninovou barvu v ničem jiném než málo savci, ptáci a pernaté dinosy, vědci chtěli zjistit, zda melanosomální tvary napříč spektrem zvířecí říše, zaniklé a živé, by mohly osvětlit, když se budou vyvíjet tvary pigmentových balíčků, aby se projevila taková rozmanitost. Určení tohoto načasování by jim dalo silný důkaz o tom, kdy se dinosauři vyvinou v různé barvy.
Melanosomy z fosilizovaného chmýří dinosaura zvaného Beipiaosaurus nevykazují mnoho tvarových rozmanitostí, zatímco zkamenělý pták vykazuje hubené melanosomy spojené s šedými barvami pozorovanými u živých savců a ptáků. (Obrázek: Clarke a kol.) Tým začal vzorkováním vlasů, kůže a peří od 181 živých savců, želv, lizardů, krokodýlů a ptáků. V Číně zkoumali fosílie od 13 ještěrek, želv, dinosaurů a létajících plazů zvaných pterosaury, vše z období křídy a jury, asi před 200 až 66 miliony let. Fosilizované vzorky sahaly od konzervovaného peří po skvrny od kůže až po fuzzy vlákna od zvířat, která měla spiky, které nebyly úplně peří.
Výzkumníci pak použili skenovací elektronový mikroskop k vizualizaci melanosomů v těchto starověkých strukturách. Dívali se na to, jaký typ těla pokrývající melanosomy z každého vzorku (zaniklý a živý) pochází - kůže, vlasy, chmýří nebo peří - a změřil rozdíly v jejich tvarech napříč různými zvířecími liniemi: pták, savec a plaz.
"Když se podíváte na živé ještěrky, želvy a krokusy, existuje velmi malý rozsah melanosomálních tvarů, " říká Clarke. "Mohli byste mít velmi podobné, jen velmi jemně odlišné tvarované melanosomy v hnědé versus černé versus šedé tónované ještěrky." také vypadají příliš podobně a nelze je použít k předpovědi, jakou barvu mohla mít zvířata.
Nicméně, pernaté dinosaury, konkrétně první dinosaury maniraptorů, které se objevily na Zemi asi před 150 miliony let a nakonec se staly ptáky, se vyznačovaly největší rozmanitostí melanosomálních tvarů. Zajímavé je, že fuzzy dinosauři - ti se špičatými vlákny a protofeathry - evolučně předcházeli svým pernatým bratřím, ale neukazují také rozmanitost tvarů melanosomů. "Teprve s původem peří vidíte obrovský výbuch v rozmanitosti melanosomálních tvarů, " říká Clarke.
S tímto rozsahem v melanosomovém tvaru pravděpodobně došlo k explozi v rozmanitosti melaninové barvy. To neznamená že starověcí ještěrky, želvy a dinosauři s váhami nebo jen filamenty nebyly barevné. Mohli se jednoduše spoléhat na různé pigmenty pro svou barvu, vysvětluje Clark.
Podivné, vlasy savců a moderní ptačí peří sdílejí tuto rozmanitost v melanosomálním tvaru, navzdory skutečnosti že jsou to naprosto nesouvisející rodiny zvířat . Na molekulární úrovni si savci a ptáci dokonce vytvářejí barvy na bázi melaninu zcela odlišným způsobem. Přesto se zdá, že každý nezávisle vyvinul tuto melanosomovou rozmanitost.
Ale proč by se melanosomy vyvíjely v opeřených dinosaurech odlišných tvarů a ne dříve? Clarke a kolegové naznačují, že alespoň u opeřených dinosaurů různé melanosomální tvary může mít něco společného s fyziologií stvoření. Pokud jde o náznaky toho, co to může být, Clarke znovu čerpá z předků mezi pernatými dinosaury a ptáky.
Vědec pozoroval genetické spojení mezi tím, jak se vyrábějí melanosomy a jak ptáci regulují energii - zejména některé geny, které určují tvar melanosomů, se také podílejí na ukládání tuku u kuřat. Na základě toho se vědci domnívají, že genetická změna související s tím, jak peří dinosauři regulovali energii ve svých tělech, mohla neúmyslně způsobit posun v tom, jak vyráběli melanin.
Pokud je to pravda, byl by to dobrý příklad pleiotropie, kde jedna sada genů může ovlivnit zdánlivě nesouvisející vlastnosti, což je v biologickém světě docela běžné. Prozatím jsme však o krok blíže k pochopení pravidel, kterými se řídí dinosauří komplex.
