9. prosince 1833 anglická fosilní sběratelka Elizabeth Philpot poslala dopis naturalistovi Williamovi Bucklandovi. Kromě požadavku na vrácení některých obratlů mořského plazů, které si Buckland půjčil, zahrnoval Philpot také poznámky o nedávné cestě s mladým vyspělým fosilním chrtem - průkopnickou paleontologkou Mary Anningovou. To, co dělalo tuto poznámku zvláštní, byla ilustrace, kterou Philpot do dopisu zahrnul. Zobrazoval zubatý úsměv lebky Ichthyosaurus, nakreslený po jednom z mnoha takových fosílií, které Philpot, její sestry a Anning našli v antických skalách jižního pobřeží Anglie. A nebyl nakreslen obyčejným inkoustem. Tóny sépie byly vyrobeny ze zachovalého inkoustu olihně podobného stvoření nalezeného ve stejných ložiscích jako ichthyosaur, revitalizovaných po 200 milionech let.
Na povrchu by se Philpotova kresba mohla zdát jen úhledným fosilním trikem. V roce 2009 další kresba ze starého inkoustu vykopala novou pozornost na překvapující skutečnost, že stopy prehistorické barvy mohly přetrvávat až do 21. století. Skutečnost, že takové prvotní odstíny lze vůbec získat, však otevírá oblast vědeckých možností. Se správnými vzorky mohou odborníci začít barvit fosilní záznamy.
Někdy lze pouhým okem vidět starověké odstíny. "Vědci věděli o vzorcích fosilního hmyzu a barevných vzorcích měkkýšů až do viktoriánské éry, " říká paleobiolog z University of Bristol Jakob Vinther. Ale je to možnost odemknutí barev dinosaurů, která zachytila představivost odborníků i veřejnosti.
Téměř celou historii paleontologie neexistoval způsob, jak říct, jaké odstíny dinosauři vlastně nosili. Možná za výjimečných okolností by fosilie mohla uchovat některé měkké tkáně vykazující skvrny světlé a tmavé kůže nebo pruhovaného peří, ale skutečné, životní zbarvení zvířete bylo dlouho považováno za mimo dosah detekce. Objevy, jako je použití velmi starého inkoustu Philpotem, však naznačovaly, že šeptání barev přece jen přežije. Díky kombinaci jemné ochrany a pokročilé zobrazovací technologie, která vědcům umožňuje vidět mikroskopické detaily fosilií, se paleontologové o mezozoické paletě učí více než kdy jindy.
Rekonstrukce raně křídového dinosaura paravianů, mikroraptor, s odvozeným zbarvením. (Quanguo Li a kol. / Science 335.6073) Biologický klíč k řešení zbarvení puzzle sestává z drobných struktur zvaných melanosomy. Jsou to malé, krvavé organely, které obsahují pigment nebo melanin, a jsou přítomny v měkkých tkáních, jako je kůže, šupiny a peří. A i když tyto podrobnosti byly v minulých desetiletích často odhozeny jako fosilní bakterie, obnovené úsilí ve 21. století dokázalo najít vztah mezi těmito malými strukturami a barvami.
Fosilie podobná té, která inspirovala Philpotovo umění, postavila Vinthera, nyní na University of Bristol, na stopu fosilních barev v roce 2006. Inkoustový vak fosilní chobotnice, kterou studoval Vinther, obsahoval melanosomy po 200 milionech let. A pokud je lze nalézt v chobotnici, proč ne jiné fosílie, jako je peří? Analýza Vinthera a jeho kolegů z křídového peří, které bylo nalezeno v Brazílii, otevřela možnost a vědci dospěli k závěru: „Objev zachovaných melanosomů otevírá možnost interpretovat barvu zaniklých ptáků a dalších dinosaurů.“
Tahání barvy z minulosti vyžaduje kombinaci šťastných nálezů s pokročilými zobrazovacími technikami, říká paleontolog Virginia Tech Caitlin Colleary. Zaprvé, paleontologové potřebují fosilie, která pravděpodobně zachovala melanin - fosilie nejen s kostmi, ale s peřím, kůží nebo vlasy. Tyto fosílie často obsahují jak melanosomy, tak chemicky degradovaný melaninový pigment, a když paleontologové takovou fosilii najdou, mohou použít moderní technologii k bližšímu pohledu.
"Začněte hledáním mikrobodek pomocí nástrojů, jako jsou skenovací elektronové mikroskopy, " říká Colleary. Jakmile se tyto charakteristické tvary objeví, chemická analýza může potvrdit přítomnost melaninového pigmentu. "Toto bylo obzvláště kritické na začátku studiích fosilních melaninů, protože stále existovaly pochybnosti, že mikrobody byly ve skutečnosti melanosomy a ne jiné podobné struktury, jako jsou bakterie, " říká Colleary. Odtud je možné porovnat fyzikální a chemické podpisy melanosomů a melaninu s těmi živých zvířat, jejichž barva je známa, aby se obnovil vzhled dávno mrtvých tvorů.
Když paleontologové v roce 2009 oznámili objev pernatého dinosaura Anchiornisa, zachovalým peřím kolem kostry byl tmavý, uhlíkově zbarvený stín. Analýza dalšího fosilií Anchiornisů provedeného Vintherem a jeho kolegy v následujícím roce však odhalila nápadný barevný vzor, který byl dříve neviditelný. Rozložení a podrobnosti zachovaných melanosomů naznačovaly, že Anchiornis byl pokryt perem černé a bílé - nikoli nepodobným od straka - se stříkáním červeného peří na hlavě. Poprvé byl dinosaurus plně obnoven v živé barvě.
Rekonstrukce peří barvy Jurassic troodontid Anchiornis huxleyi . (MA DiGiorgio / Quanguo Li a kol. / Science 327.5971) Jeden po druhém začali další dinosauři ukazovat své skutečné barvy. Týden před tím, než vyšel papír Anchiornis, se ukázalo, že malý, rozmazaný dinosaurus Sinosauropteryx má zářivý, červeno-bílý pruhovaný ocas. V roce 2012 bylo prokázáno, že naskládané uspořádání melanosomů nalezené v peří čtyřkřídlého dinosaura Microraptora vytváří duhovitý lesk podobný jako u moderního havrana. (Do seznamu se přidali i ptáci dinosauři s obrovskými fosilními tučňáky nesoucími barevné vzory černé, červené a šedé.) A zatímco raná studia zaměřená na peří, paleontologové brzy zjistili, že melanosomy mohou odhalit také odstíny šupinatých dinosaurů. Záludný, rohatý dinosaurus Psittacosaurus byl nahoře tmavý a světlý dole, aby pomohl s maskováním, a obrovský obrněný dinosaurus Borealopelta zaznamenal červenohnědé tóny.
Tento přístup má samozřejmě určitá omezení. První je, že kosti samy o sobě nepomáhají. Musí existovat nějaký druh konzervované měkké tkáně, jako je peří nebo kůže. Dojmy nebudou dělat. "Potřebujete organické zbytky, " říká Vinther. Pravěké zvíře muselo být pohřbeno tak rychle a konzervováno tak podrobně, že zůstaly zachovány zbytky jeho vlastních tkání.
A ne všechny zbarvení u zvířat je vytvářeno melanosomy. Některé barvy, jako jsou žluté a modré, jsou vytvářeny biochemickými přípravky, které paleontologové musí v fosiliích detekovat. Současná metodologie nebude fungovat pro každého dinosaura nebo pro každou barvu. Dobrou zprávou však je, že tento přístup vytváří alespoň částečný obraz.
Fotografie holotypu obrněného dinosaura Borealopelta markmitchelli . Studie této fosilie odhalily červenohnědé zbarvení a maskování ve formě kontrastu. (Caleb M. Brown a kol. / Current Biology 27.16 2514-2521.e3) To, co barvy znamenaly pro zvířata samotná, je jiná věc. Například v případě Borealopelty - se vzorem rezavě červené nahoře, světlem dole - mohlo být stínování způsobem, jak se nízkosrstý dinosaurus mohl schovat před tehdejšími tyrannosaury. Ostatní dinosauři byli zářivější. Ocas Sinosauropteryxu z cukrové třtiny byl pravděpodobně společenským signálem, který tito dinosauři používali ke vzájemné komunikaci, když se setkali.
Tento typ analýzy odhaluje potenciál vznikajícího pole fosilního zbarvení. Rekonstrukcí dlouho ztracených stínů mohou paleontologové odhalit a prozkoumat starověká chování, která byla dříve skrytá před pohledem.
Různé barvy vyprávějí různé příběhy. Tmavý výše, světlo pod vzorem a pruhy rohatého dinosaura Psittacosaurus by mohly naznačovat, že toto zvíře žilo v zalesněném stanovišti s rozptýleným světlem, zatímco maska banditů a pruhy Sinosauropteryxu by mohly naznačovat preferenci pro více otevřená stanoviště, ve kterých bylo přimíchání kritické nebyl vybrán větším masožravcem. Že dinosauři byli maskováni, nejen říká něco o tom, kde žili, ale také o nebezpečích, jimž čelí. "Studie fosilních barev skutečně nabízejí nebývalou příležitost k interpretaci chování a biologie z fosilních záznamů, " říká Colleary.
Porovnání proporcí melanosomů a morfologie peří na konturách těla u zaniklých tučňáků Inkayacu paracasensis (A a B) a reprezentativních existujících tučňáků (C a D). (Julia A. Clarke a kol. / Science 330.6006) Paleontologie byla vždy interdisciplinární věda, na křižovatce mnoha disciplín, jako jsou anatomie a geologie. Studium fosilních barev rozšiřuje pole dále, čerpá z biochemie a pokročilých zobrazovacích technik, jakož i tradičních, morfologických přístupů.
"Myslím, že musíme být otevřeni skutečnosti, že výzkum dinosaurů už není jen mazlení kostí, " říká Vinther. "Ještě je třeba popsat spoustu opeřených dinosaurů a fosilií ptáků, takže brzy můžeme napsat Průvodce Audubonem křídelním ptákům a dinosaurům a ukázat, v jakých lokalitách žili, a možná brzy také ukázat mužské a ženské peří pláště, které by se určitě lišily u mnoha druhů dinosaurů. “
Výzkum pokračuje, ale to, co již bylo nalezeno, vyvolává otázky o tom, co by se dalo získat z fosilních záznamů. "Možná jednoho dne zjistíme, že měli sezónní peří, jako barevné displeje po dobu páření, " říká Vinther, "a pokud někdy najdeme dinosaury měkkých tkání ve vyšších zeměpisných šířkách, jako je Austrálie, možná uvidíme některé s bílým peřím během chladné a zasněžené zimy. “Takový nález by skutečně byl dinosaurem jiné barvy.
