Забарвлення оперення динозаврів
Відкриття мікроскопічних пігментних зерен в скам'янілих очах. Досі це вважалося неможливим. Тепер же археологи можуть не тільки побачити далеке минуле в реальному кольорі, але й краще зрозуміти біологію тварин, а разом з тим і простежити еволюцію пернатих. внесли деяку плутанину до звичної картини світу стародавніх ящерів.
«Фантастика! Пігментні зерна зберігаються, причому в будь-яких уцілілих скам'янілості пір'я», — каже керівник однієї з команд учених, палеонтолог Майк Бентон з університету Брістоля в Англії.
Відкриття крихітних пігментних зерен вперше дає можливість вченим відновити колірний спектр доісторичної фауни.
Датський аспірант Якоб Вінтер (Єльський університет, США), який став 2008 року автором першої публікації про це відкриття, наразі займається реконструкцією забарвлення динозаврів.
Для інших областей археології це відкриття також важливе. «Відтворення кольорової гами динозаврів — чудовий результат, але важливіше інше: ми тепер можемо розповісти багато й про їхню біологію», — каже Вінтер.
Забарвлення допомагає краще зрозуміти спосіб життя та еволюцію ящерів і, можливо, пояснити походження птахів. Власне пір'я є ключовою деталлю, яка дозволяє птахам літати, хоча з'ясувалося, що початкове призначення не мало нічого спільного з аеродинамікою. «Розглянувши перші довгі пір'я в палеонтологічній ієрархії, ми побачили, що для них характерна різноманітність забарвлення та візерунків, причому задовго до виникнення аеродинамічної функції оперення.
Це зовсім нова область, вивченням якої ми займатимемося найближчі п'ять — десять років», — каже колега Вінтера, палеонтолог Джулія Кларк з університету штату Техас (США).
До думки про відтворення забарвлення викопних ящерів Якоб Вінтер прийшов до 2006 року. Каракатиці - головоногі молюски, і найчастіше у викопному стані зберігаються їх нутрощі - вапняні раковини та чорнильні мішки. Чорнило складаються з молекул меланіну. 
Якоб Вінтер відкрив, що мікроскопічні структури каракатиці, яка жила 150 мільйонів років тому, в точності відповідають сучасним. /> Вчений зрозумів, що меланін, який зустрічається у всіх представників тваринного світу, від комах до ссавців, може бути виявлений і в інших скам'янілості. Меланін пташиного пір'я влаштований трохи інакше, ніж у головоногих молюсків. У пір'ї він утворюється мікроскопічними елементами - меланосомами, розташованими в структурах, що проходять уздовж променів пера.
У сучасних птахів розрізняють два види подібних структур: в одній меланосомі — витягнуті та вузькі сферичні «палички», у другій — короткі круглі «еліпсоїди». Обидві структури відповідають кожна за свій колір: «палички» виробляють чорний еумеланін, а «еліпсоїди» — червоний феомеланін.
Якоб Вінтер вирішив випробувати свою ідею на останках скам'янілого птаха з гарною короною з пір'я на голові, яка жила 54 мільйони років тому. Завдяки електронному мікроскопу, за допомогою якого можна побачити структури менше мікрона, перед ним відкрилося фантастичне видовище.
«Тут було море цих паличок, розкиданих по всьому відбитку пера. Вражаюче видовище», — каже вчений.
Проте, визнаний палеонтолог Дерек Е.-Г. Бріггс, який є наставником Вінтера, не погодився з ним. Він констатував: «Я бачив подібне і раніше, це бактерії». Професор Бріггс написав кілька статей, у яких наводив аргументи на користь. Бріггс знав, що відповідь слід шукати в Бразилії, в скам'янілому пір'ї, що має чорні та білі смужки. Вік цього пір'я налічував 100 млн років, і якби в чорних фрагментах опинилися лише «палички», структури можна було б вважати пігментними зернами. Саме це Вінтер і побачив у мікроскоп. Відкривалися унікальні перспективи. Вчені насамперед приступили до дослідження пташиного пір'я з містечка Мессель у Німеччині й у 2009 році продемонстрували перший зразок із матеріалу скам'янілостей — металевий блискучий колір, схожий на забарвлення селезнів.
Але визначення дійсного забарвлення динозаврів, як і раніше, залишалося мрією…
У 2009 році дослідницька група побувала в Китаї, де колеги Гао Кецінь з Пекінського університету і Лі Куангуо з Музею природної історії показали їм цілу низку скам'янілостей. huxleyi з пір'ям, що добре збереглося, причому їх відбитки можна було повністю простежити до місця кріплення до тіла.
Вчені зіскребли дрібні частинки каменю з 29 різних ділянок скам'янілості і майже у всіх зіскрібках виявили меланосоми.
Метью Шоукейєм з університету Акрона в США розробив статистичний метод для визначення кольору оперення. Матеріал 36 різних пір'я, розподілених на групи з 12 чорних, 12 сірих та 12 червоно-коричневих зразків, взятих від сучасних птахів, Метью зіставив зі знайденими меланосомами. Модель виявилася настільки вдалою, що тепер з її допомогою 9 з 10 кольорів визначаються правильно. Використовуючи дану модель, використовуючи дану модель. Виявилося, що гребінь на голові анкіорнісу huxleyi червонувато-коричневий, такі ж плями були на щоках.
Спина і великі частини тіла виявилися сірими, а довге пір'я на крилах і на ногах — білого кольору з чорними крапками на кінчиках, через що він здавався смугастим. Це вказує на те, що довге пір'я динозавра виконувало комунікативну функцію.
Група дослідників з іншого боку Атлантичного океану приблизно в той же час дійшла аналогічного висновку. У Брістолі Майк Бентон спільно з палеонтологом Фученг Цанем з Академії наук Китаю працювали над визначенням забарвлення найдавніших із відомих пернатих. Зокрема, над ниткоподібними щетинками, які колись покривали тіло динозавра синозавроптерикса.
Надалі кілька вчених повідомили, що ниткоподібні структури — не пір'я, а волокна сполучної тканини. Питання так і залишалося невирішеним до 2008 року, коли з'явилася публікація Якоба Вінтера.
Таким чином, якби в ниткоподібних структурах синозавроптериксу опинилися пігментні зерна, то це могли бути лише пір'я. Щетинки справді виявилися оперенням, оскільки містили круглі меланосоми і внаслідок цього археологи дійшли висновку: синозавроптерикс був червонувато-коричневим з білими смугами на хвості... Відкриття Бентона — ще один аргумент на користь тієї версії, що перші пір'я з'явилися не для польотів і спочатку. Ймовірно, примітивне оперення, яке виконувало деяке сигнальне призначення, еволюціонувало до складніших структур. Що було двигуном еволюційного процесу, поки незрозуміло, але нові знахідки дозволяють припустити, що оперення динозаврів мало «шлюбну» функцію. епідексиптерикс Ху. Цей динозавр перебував у тісному спорідненому зв'язку з птахами, але в нього було довге пір'я на передніх кінцівках, які були необхідні для того, щоб літати.
З іншого боку, епідексиптерикс Ху володів чотирма досить довгим хвостовим пір'ям, яке, на думку Цаня, він демонстрував самкам, подібно до павича...
Безсумнівно і те, що структура і картина забарвлення пір'я були тісно взаємопов'язані між собою на генетичному рівні. Перо росте з фолікули подібно до волосся, і при переході від простої ниткоподібної щетинки до центрального стрижня з додатковими променями необхідна певна послідовність точних генетичних сигналів, що відповідають за контроль росту.
Наступне додавання сигналів кольору — вже не настільки складний процес…
Поява здатності літати була вторинною: існуючі пір'я вже дозволяли дрібним пір'ям вже дозволяли дрібним - пір'я вже дозволяли дрібним - пір'я вже дозволяли дрібним. Вінтера.
Анкіорніс цілком міг бути прикладом проміжного етапу між пурханням та повноцінною здатністю літати. У ящера поступово збільшувалася площа оперення, довге пір'я було в нього навіть на пальцях ніг. Чотири крила анкіорнісу виконували роль параплана, дозволяючи планувати дерево на дерево. Пізніше оперення на передніх кінцівках подовжилося, а на задніх стало коротше, хвіст же перетворився на невеликий відросток, або круп, прикрашений довгим хвостовим пір'ям, як у птахоящера археоптерикса. птахів, мускулатура в області грудей та передніх лап, і вони могли ширяти довше.
Задні ж кінцівки все більше служили для бігу, будова та особливості мускулатури зробили їх не здатними до помахів, і вони вкоротилися.
Поступово тварини, подібні до археоптериксу, розвивалися у напрямі так званих доісторичних птахів. На те, що вони ведуть рід від динозаврів, вказує зубастий дзьоб, особливості будови таза і ребер і довгий хвіст.
Археологи поки що тільки почали вивчати забарвлення динозаврів, але вони розраховують реконструювати особливості забарвлення кількох особин одного і того ж виду.
З'ясувати її різноманітність та можливі відмінності між статями ящерів потрібно для того, щоб зрозуміти, яке значення для еволюції оперення мав статевий відбір.
