Палеонтологи впервые узнали цвет протоперьев динозавров
Учёные много лет спорят о наличии перьев у древних ящеров. И, думается, финиша-краю дискуссии нет. Новые открытия только подогревают к этому вопросу интерес не только научного сообщества, но и публики.
Среди других выделилась работа, в которой исследователи утверждают: сейчас мы совершенно верно знаем, что у динозавров были протоперья, а также можем сообщить, какого именно они были цвета.
Авторами сенсационного заявления стали Майкл Бентон (Michael Benton) из университета Бристоля, и Чжунхэ Чжоу (Zhonghe Zhou), Син Сюй (Xing Xu) и на данный момент Фучэн (Zhang Fucheng) из палеоантропологии и Института палеонтологии позвоночных Китайской академии наук (IVPP). Все они уже много раз фигурировали в отечественных материалах. И вряд ли стоит сомневаться, что и Бентон, и все перечисленные китайцы знают всех кандидатов в диноперья лучше, чем собственные пять пальцев.
Но нынешнее изучение посвящено не столько вопросу «были либо не были у динозавров перья», какое количество представлению о цвете тех самых структур (как бы их ни именовали между собой учёные).
Дело в том, что все прошлые догадки об окраске древних ящеров носили спекулятивный темперамент. Несложнее говоря, живописцы рисовали кто во что горазд (не смотря на то, что в картинках преобладали чёрные землистые оттенки – коричневый, серый). Сейчас же у учёных показалось хоть какое-то представление о цвете.
В случае если раньше палеохудожники имели возможность разрешить собственной фантазии разгуляться как угодно, то сейчас придавать цвета карандашному эскизу (вверху) будет необходимо со знанием дела (иллюстрации Mark Witton).
Ранее палеонтологи имели возможность рассуждать с определённой долей уверенности только об неспециализированном внешнем виде животных (восстанавливали по скелету). А про окраску любого оперения кроме того Бентон сказал своим студентам: «Такие вещи, как звук и цвет, не смогут быть выяснены только по одним палеонтологическим данным».
Но в 2008 году в ископаемых останках старой птицы в первый раз были отысканы окаменелые меланосомы (melanosome), органеллы клетки, несущие ответственность за пигментацию кожи, перьев и меха.
Для различных «красителей» природа придумала различные формы меланосом. А потому по очертаниям органелл возможно выяснить, какой цвет они придавали собственному носителю (будь то всё те же перья, мех либо кожа). В 2008 году учёные в первый раз высказали предположение, что органеллы как по размеру, так и по форме мало изменялись со временем, соответственно, они должны давать тот же цвет, что и современные аналоги.
Быть может, вымершая Confuciusornis цветом перьев была похожа на современную зебровую амадину. На врезках продемонстрированы меланосомы, несущие ответственность за тот либо другой цвет оперения: рыжий «кодируют» круглые феомеланосомы, чёрно-серый – вытянутые эумеланосомы (фото University of Bristol и mattyboyjim/flickr.com).
Данное последующие исследования и открытие в данной области подтолкнули его коллег и Майкла к тщательному изучению останков не только доисторических птиц, но и динозавров.
В этом экспертам помогла сканирующая электронная микроскопия, которая разрешила найти окаменевшие меланосомы клеток в останках старой птицы Confuciusornis и динозавров Sinosauropteryx и Sinornithosaurus (все отысканы в китайской провинции Ляонин, возраст около 125 миллионов лет).
Окаменелые останки доисторической птицы Confuciusornis и микрофотографии структуры её перьев. Внизу слева – плотноупакованные эумеланосомы, справа – феомеланосомы.
Пигменты в далеком прошлом разложились, но меланосомы сохранили собственную форму до наших дней. Масштабные линейки: a – 50 миллиметров, b, d – 2 микрометра (фото Nature).
При с Confuciusornis и Sinornithosaurus палеонтологи рассмотрели под микроскопом два вида меланосом: эумеланосомы (eumelanosome), окрашивающие собственный носитель в чёрно-серый цвет, и феомеланосомы (pheomelanosome), придающие структурам рыжевато-коричневый оттенок.
Тщательное изучение Sinosauropteryx продемонстрировало, что на его голове, хвосте и спине находились похожие на перья щетинки длиной около полусантиметра. Но в них палеонтологи нашли лишь феомеланосомы. В тех местах, где их виделось больше, протоперья, возможно, имели рыжевато-коричневый оттенок, в тех, где они практически отсутствовали, вероятнее, был белый цвет.
Не обращая внимания на кажущуюся простоту обнаружения нужных органелл, на их поиск может уйти пара сотен часов изучения. На этих фотографиях останки Sinosauropteryx и «рыжих» меланосом.
Масштабные линейки: a – 50 миллиметров, с – 2 микрометра (фото Nature).
Так учёным удалось хотя бы частично выяснить настоящую окраску доисторических тварей (отчёт обо всех собственных изысканиях палеонтологи разместили в Nature). И в случае если в останках птиц пигменты уже обнаружили, то у динозавров что-то подобное было найдено в первый раз.
Быть может, оперение древних животных было кроме этого украшено и другими пигментами. Но об их существовании учёные смогут лишь только догадываться. Не все «красители» способны продержаться пара миллионов лет.
Большая часть разлагается по окончании смерти животного.
К таким «недолгожителям» относятся вещества, каковые живые существа приобретают с едой (примеры: каротиноиды и порфирины). Известно кроме этого, что оперение канареек и фламинго владеет насыщенными жёлтыми и розовыми цветами из-за соответствующего рациона птиц.
У Sinornithosaurus были кроме этого найдены оба вида меланосом, соответственно, и оба цвета. Масштабные линейки – 2 микрометра (фото Nature).
Возвращаясь к вопросу о вероятной «оперённости» древних ящеров, необходимо подчеркнуть, что данное изучение хоть и пара проясняет обстановку, но однако неимеетвозможности претендовать на роль окончательного доказательства.
Разглядим все за и против. Итак, ясно, что многие динозавры, и Sinosauropteryx а также, владели щетинками, чем-то похожими на недоперья. Но возможно ли именовать эти структуры прародителями современных перьев птиц, не решено до сих пор.
Быть может, перед учёными легко окаменевшие останки коллагеновых волокон соединительной ткани, необычного бронежилета ящеров, либо же останки древних бактерий (более детально о «перьях раздора» возможно почитать в этом материале).
Окаменелые останки Sinosauropteryx, относящегося к тероподам. В данный подотряд кроме этого входят такие «знаменитости», как тираннозавры и велоцирапторы. Но в отличие от своих достаточно больших собратьев храбрец нынешнего изучения был размером с курицу (фото Nanjing Institute).
Пол Серено (Paul Sereno) из чикагского университета уверен в том, что найденные элементы не смогут быть бактериями, поскольку они через чур уж прекрасно упорядочены.
Биолог Алан Федуччиа (Alan Feduccia) из университета Северной Каролины в Чейпл-Хилл отмечает, что кроме того в случае если это и меланосомы, то не известно, из перьев ли они взялись либо же из кожи динозавров.
На это Бентон отвечает, что нет никаких сомнений –перед нами как раз перья, поскольку «возможность отыскать органический материал из кожи значительно ниже» (у современных птиц, каковые помой-му случились от тероподов, меланосомы в соединительной ткани отсутствуют). А раз меланосомы нашли в этих самых щетинках, значит, они являются предшественниками перьев.
Ещё один ярый скептик Тегартен Лингам-Солиар (Theagarten Lingham-Soliar) из южноафриканского университета Квазулу-Наталь (University of KwaZulu-Natal) был впечатлён данным открытием чуть больше Федуччиа. Он, по крайней мере, именует его «первым изучением, подкреплённым настоящими научными данными».
Хвост Sinosauropteryx, вероятнее, был покрыт рыже-коричневыми и белыми полосами. Об этом учёным поведала микроструктура окаменелых останков животного. «Нам весьма повезло, что любая из главных пигментных форм меланина содержится в „сосуде“ определённой формы», – додаёт Майкл Бентон (иллюстрация Jim Robins).
Отметим кроме этого, что так же, как и прежде не известно, для чего динозавры применяли собственное оперение. Так как о том, дабы применять щетинки для полёта, не может быть и речи (маловаты да и расположены не по всему телу). Быть может, они трудились как камуфляж, средство общения (привлечения противоположного пола) либо же для сохранения тепла.
Цвет имел возможность кроме этого обозначать отличие между полами, как у большинства современных птиц.
«Я всё больше склоняюсь к мысли, что динозаврыприменяли цвет чтобы сделать некое заявление. Какого именно рода заявление, мне неизвестно. Но вряд ли оранжево-белый хвост был создан природой просто так», — рассуждает Бентон.
Как бы то ни было, данное открытие есть во многом поворотным для современной науки. Возможно, совершенно верно такие же изучения вторых останков древних ящеров наконец-то примирят противоборствующие стороны?
Обновление от 01.07.2011: В издании Science вышла статья, авторы которой сделали ещё один ход к выяснению окраса древних животных. Учёные из университета Манчестера постарались узнать, пигменты какого именно цвета размешались на различных участках окаменелых останков, по распределению элементов (в том месте, где нереально отыскать меланосомы).
До тех пор пока англичане смогут сказать только о чёрных и ярких областях. Но в будущем, по мере накопления информации о химическом разложении пигментов, учёные смогут с уверенностью делать выводы о цвете перьев динозавров и глаз рыб, к примеру.
