В окаменелых остатках динозавров ученые впервые обнаружили пигментные тела -- меланосомы. Тем самым удалось подтвердить, во-первых, что у динозавров были предшественники перьев, а во-вторых, определить цвет некоторых частей тела доисторических животных.
Цвет удалось установить благодаря тому, что специалисты из Института палеонтологии и палеоантропологии (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology) Китайской академии наук в Пекине и Университета Бристоля (University of Bristol, Великобритания) впервые в мире обнаружили в ископаемых окаменевших остатках динозавров и древних птиц содержащие пигмент структуры – меланосомы. Окаменевшие остатки раннего мелового периода содержались в широко известном палеонтологическом раскопе Джехол в Северо-Восточном Китае.
Перья или не перья?
Команда китайских и британских исследователей под руководством Майка Бентона (Mike Benton), профессора палеонтологии Университета Бристоля, изучала окаменевшие перьевые остатки древней птицы конфуциусорниса (Confuciusornis) и волокнистые покровные образования (похожие на пеньки перьев) динозавров синозавроптерикса (Sinosauropteryx ) и синорнитозавра (Sinornithosaurus). При помощи сканирующей электронной микроскопии они обнаружили субмикронного размера тела продолговатой или сферической формы.
Бактерии оказались пигментными телами
Такие тела ученые видели и раньше, но считали их окаменевшими бактериями, так как по размерам (сотни нанометров) и форме они сильно напоминали последние. Однако при сравнительном анализе подтвердилась другая идея их происхождения. Они оказались по расположению и структуре идентичны пигментным телам – меланосомам в перьях современных птиц.
Ученые приводят несколько доказательств того, что это именно меланосомы, а не бактерии. Они расположены так же, как меланосомы в перьях – в глубине, внутри кератинового матрикса. Их внешнее и внутреннее строение практически идентично у древней птицы, у динозавров и у современных птиц. Меланосомы, как оказалось, очень устойчивы к физическим и химическим воздействиям. Поэтому вполне реально, что они перенесли окаменение.
Биологи нашли в окаменевших остатках два типа меланосом. Первые -- эумеланосомы продолговатой формы с закругленным концом, плотно упакованы и ориентированы в одном направлении. Внутри них содержится эумеланин -- от черного до серого цвета. Феомеланосомы имеют яйцевидную или сферическую форму, внутри – пигмент феомеланин от красно-коричневого до желтого цвета.
Динозавры заводили перья для красоты
Меланосомы – образования, специфические для перьев и волос животных. У птиц пигмент синтезируется в клетках кожи – меланоцитах, которые мигрируют к зачатку формирующегося пера и разгружают в него меланин, упакованный в меланосомы. Поэтому, найдя меланосомы, ученые получили убедительные доказательства того, что волокнистые образования покровов синозавроптериксаи синорнитозавра – действительно предшественники перьев.
«Есть разные точки зрения на то, для чего нужны перья: для полета, для изоляции от холода или для демонстрации, -- говорит Майк Бентон. – Теперь мы знаем, что перья появились раньше, чем крылья, значит, полет не мог быть их первоначальным назначением. Мы полагаем, что вначале перья возникли как средство продемонстрировать разную окраску, и только потом они стали полезны в полете и для термоизоляции».
Майк Бентон подчеркивает, что у синозавроптерикса зачатки перьев покрывали не все тело, а только гребень вдоль спины и хвост, поэтому на том этапе они не могли служить для термоизоляции.
Открытие добавляет доказательств и к проблеме происхождения птиц. Предшественники перьев, появившиеся у тераподов – хищных динозавров, подтверждают, что птицы берут начало от них, и специфические птичьи черты развивались шаг за шагом в ходе длительной эволюции.
Ученые раскрасили динозавров
Изучив, какие меланосомы на каких частях тела доминируют, биологи попытались реконструировать окраску ископаемых животных. Очевидно, все они были окрашены в черно-серую или красно-коричневую гамму. У синорнитозавра, скорее всего, разные тона плавно переходили один в другой, синозавроптерикс отличался полосатым оранжево-белым хвостом и рыжим спинным гребнем, а конфуциусорнис был раскрашен белыми, черными и рыжими пятнами.
Статья о том, какого цвета были динозавры, появится в ближайшем выпуске Nature.
