Dinosaury vo farbe
12.04.2018-11:06:00   |   Marek Dzurenko
#Pravek
Ešte na úplnom začiatku 21. storočia bolo prakticky nemysliteľné, že bude niekedy možné zistiť sfarbenie živočíchov, ktoré vyhynuli pred miliónmi rokov. Ak by som prelistoval niektoré zo starších kníh o dinosauroch, ktoré mám na polici od detstva, akiste by som všade narazil na smutné skonštatovanie, že ich farba pre nás navždy ostane tajomstvom. Sám som bol s týmto faktom zmierený. O to vzrušujúcejšia je dnešná realita, v ktorej je odhaľovanie pigmentu fosílnych tvorov prakticky na dennom poriadku. Pritom to celé nezačalo slávnymi operenými „dinovtákmi“ z Číny. Veľké veci majú niekedy skromné počiatky. V tomto prípade bola na začiatku atramentová žľaza hlavonožca – jurského kalmára.



Štruktúra farby


Prečo sme však na to prišli až pred pár rokmi? Vedci jednoducho nerátali s tým, že by sa bunkové organely obsahujúce pigment melanínmelanozómy – mohli zachovať napriek nesmiernej dĺžke geologického času a silám, ktorým sú pozostatky organizmu vystavené počas procesu fosilizácie. Melanozómy tak považovali za fosílie baktérií.

Všetko sa zmenilo, keď molekulárny paleobiológ (áno, žijeme v zaujímavej dobe, keď je molekulárna paleobiológia reálna vedecká disciplína :)) Jakob Vinther ešte ako študent na Yale pozoroval zachovanú atramentovú žľazu fosílneho kalmára. Všimol si, že mikroskopické objekty tradične považované za baktérie sú nápadne podobné melanozómom. Ako sa neskôr ukázalo, skutočne šlo o bunkové organely nesúce pigment melanín. Ten je pritom jedným z najbežnejších pigmentov v živočíšnej ríši.

Chemická štruktúra melanozómov sa síce pri fosilizácii zmení, ich tvar však ostane proporčne zachovaný. A to je veľmi dôležité. Na základe tvaru a usporiadania melanozómov vieme povedať, akej farby bol ich majiteľ. Ak sa pozrieme dajme tomu na melanozómy v perí žíjúcich vtákov zistíme, že napríklad phaeomelanozómy tvoriace červenohnedé pigmenty majú guľovitý tvar, kým čierne eumelanozómy sú predĺžené, vretenovité. Podľa spôsobu, akým sú melanozómy vzájomne usporiadané, taktiež dokážeme zistiť, či napríklad perie daného vtáka malo kovový lesk.



Renesancia a revolúcia

90. roky minulého storočia boli v paleontologickej sfére, zvlášť pokiaľ ide o výskum dinosaurov, vskutku rušné časy. Len tri roky po tom, ako v ’93 režisér Steven Spielberg vyrazil dych divákom po celom svete dovtedy najautentickejším stvárnením dávno vyhynutých živočíchov, čínski vedci oznámili odbornej i laickej verejnosti totálnu bombu – prvú objavenú fosíliu dinosaura so zachovaným operením. Odvtedy sa s nálezmi „dinovtákov“ akoby roztrhlo vrece. Do dnešného dátumu bola opísaná už celá plejáda operených dinosaurov (takmer 50) z najrôznejších skupín.

Konečne tu bol hmatateľný a neodškriepiteľný dôkaz toho, čo niektorí odborníci hovorili už od 70. rokov 20. storočia – dinosaury nikdy celkom nevyhynuli, ale dodnes obývajú Zem v podobe desiatok tisíc žijúcich druhov vtákov. Fantastické fosílie prehistorických vtákov a operených dinosaurov však neskôr odhalili niečo, o čom sa väčšine príčetných paleontológov dovtedy ani nesnívalo – ich farbu.

Dinosaury vo farbe


Pomyselnou “prvou lastovičkou“ bola štúdia publikovaná v roku 2009 Vintherom a ďalšími vedcami opisujúca sfarbenie fosílneho pera spred takmer 50 miliónov rokov. Exemplár pochádzal z náleziska Messel v Nemecku, ktoré sa preslávilo množstvom vynikajúco zachovaných fosílií spolu s ich telesným pokryvom. Fosília obsahovala najmä čierne eumelanozómy so špecifickou štruktúrou naznačujúcou, že ich majiteľ sa pýšil čiernym perím s kovovým leskom.



O rok neskôr prišiel na rad prvý kompletný dinosaurus. Bol ním práve prvý objavený operený nevtáčí dinosaurus – Sinosauropteryx. Opis tohto drobného teropóda v roku 1996 vyvolal hotovú senzáciu. Podľa všetkého mal červenkasté sfarbenie a jeho chvost niesol výrazné pruhovanie. Je to silná indícia toho, že huňatý chvost sinosauropteryxa mohol slúžiť na vnútrodruhovú komunikáciu. Sinosauropteryx bol neskorší príbuzný populárneho rodu Compsognathus.


-


Sinosauropteryx prima. Druhový názov znamená „prvý“ a Sinosauropteryx si ho zaslúži plným právom. Najnovšia štúdia z minulého roku ešte viac spresnila výzor tohto zvieraťa. Okrem pruhovaného chvosta mal „mývaliu“ masku na tvári a brušná strana jeho tela bola svetlejšia než chrbtová. Tento typ sfarbenia, tzv. countershading nám môže povedať viac o tom, v akom type prostredia jeho nositeľ žil.


Vzápätí nasledoval miniatúrny, len asi ako vrana veľký Anchiornis, blížiaci sa už pravým vtákom. Uňho sa zistili až tri rôzne farby – telo nieslo kombináciu sivočiernej a bielej farby a na hlave sa nachádzal červenohnedý chochol.

Ďalšie štúdie odhalili pestrosť hneď viacerých dinovtákov a pravtákov. Napríklad zvláštny štvorkrídly dromeosaurid (to je skupina, kam patrí aj Velociraptor) Microraptor bol tmavomodrý až čierny s metalickým leskom. Sinornithosaurus, ďalší potenciálne plachtiaci “štvorkrídlovec”, mal telo pokryté zmesou hnedastých a červenkastých odtieňov. Pravták Confuciusornis, ktorého samce sa vyznačovali dlhými chvostovými perami mal farebný vzor podobný spevavcovi zebričke. Neskoršia štúdia tento vzor u confuciosornisa nepotvrdila a zistila skôr kombináciu šedej a bielej, to však mohlo byť spôsobené tým, že máme množstvo jedincov tohto rodu. Rozdiely v sfarbení mohli závisieť od veku, druhu a pohlavia jedinca.


-


Chocholatý Anchiornis huxleyi, metalický Microraptor gui, strakatý Confuciusornis sanctus, červeno-hnedý Sinornithosaurus millenii… ale sa nám tie druhohory pekne vyfarbili, však?


Pozornosti “lovcov farieb” neunikol ani notoricky známy európsky pravták Archaeopteryx lithographica. Sprvoti sa zdalo, že slávny “urvogel” bol úplne čierny, no neskoršia štúdia sa priklonila k o čosi farebnejšej verzii – perá boli na báze svetlejšie, kým smerom ku koncu postupne tmavli.



Najnovším príspevkom do rodiny farebných dinosaurích operencov je Caihong. Tento príbuzný anchiornisa je pravdepodobne doteraz najpestrejšie sfarbený známy nevtáčí dinosaurus. Väčšinu tela pokrývalo tmavé perie s kovovovým leskom, štruktúra melanozómov na hlave a hrudi však poukazuje na farebný kovový lesk, obdobný lesku peria kolibríkov

Zaujímavosťou je aj opis sfarbenia peria u raného zástupcu tučniakov rodu Inkayacu z Peru spred 56 miliónov rokov. Tento primitívny tučniak ešte nemal typické čierno-biele sfarbenie dnešných druhov, no bolo skôr menej kontrastné, pozostávajúce z kombinácie červenohnedej a sivej.

A nielen teropódy…

Po prečítaní predchádzajúcich odstavcov by sa vám mohlo zdať, že na identifikáciu sfarbenia potrebujeme fosilizované perie, ak si však spomeniete na Jakoba Vinthera a jeho kalmára s atramentovou žľazou, na melanozómy perie nepotrebujeme. Stačí “iba” kvalitne zachovaná fosília.

Takou je exemplár pod katalógovým označením SMF R 4970, zatiaľ najlepšia fosília rodu Psittacosaurus. Tento dinosaurus je primitívnym zástupcom rohatých dinosaurov ceratopsianov a podľa všetkého sa vyznačoval tmavým sfarbením na chrbte a svetlejším na bruchu. Takýto vzor – "protitieňovanie" (angl. countershading) dnes nájdeme u množstva suchozemských zvierat, zvlášť u bylinožravých kopytníkov, napríklad lesných antilop a jeleňov. Ešte tmavšie sfarbená bola hlava a kloaka, pričom na ramenách a hrudi sa nachádzali tmavé škvrny.


-


Práve sa kocháte pohľadom na najpresnejšiu rekonštrukciu nevtáčieho dinosaura vôbec. Takto vyzeral raný ceratopsian Psittacosaurus. No nie je rozkošný? :3


Fantastickým nálezom z minulého roku je perfektne zachovaný obrnený Ankylosaurus Borealopelta. Červenkasté sfarbenie bolo obohatené o countershading, čo svedčí o tom, že aj táto „chodiaca pevnosť“ bola vystavená tlaku predátorov a potrebovala kamufláž. Countershading narúša trojrozmernú viditeľnosť jeho nositeľa, čím sa stáva menej nápadným a vystavuje sa menšiemu riziku predácie. Podľa ostrosti prechodu a vzájomnej polohy tmavých a svetlých plôch je dokonca možné odhadnúť, aká hustá bola vegetácia habitatu, ktorý dané zviera obývalo. Stačí sa pozrieť na dnešnú faunu a porovnávať.

Ďalšia praveká fauna


Aby toho náhodou nebolo málo, rekonštrukcia prehistorických farieb sa zďaleka neobmedzuje len na dinosaury. Už v roku 2011 tím vedcov identifikoval koloráciu metalických chrobákov z piatich rôznych nálezísk vekového rozpätia spred 15-47 miliónov rokov. Zistili, že farba fosílií bola posunutá do trochu dlhších vlnových dĺžok a na základe nanoštruktúry kutikuly je možné odhadnúť ich pôvodnú podobu.

A čo fosílne cicavce? Aj tu svitá na lepšie časy. Zatiaľ sme identifikovali sfarbenie u dvoch raných netopierov z už spomínaného lomu Messel. Palaeochiropteryx a Hassianycteris sa nijak nevymykali bežným netopierím štandardom a boli podľa všetkého červenohnedej farby. Väčšina cicavcov nemá farebné videnie, a preto u nich spravidla nenachádzame tak pestré sfarbenie ako napríklad u vtákov či hmyzu.



Chuťovka na záver. Doteraz bola reč o prevažne suchozemských tvoroch, čo však tie morské? Akej farby boli napríklad obávané morské plazy vládnuce oceánom v druhohorách? Odpoveď je taká, že mali podobné sfarbenie ako dnešní reprezentanti morskej megafauny. Vedci sa pozreli na melanozómy u mosasaura, ichtyosaura a prehistorickej kožnatky. Kým mosasaur a morská korytnačka mali protitieňovanie, ktoré bežne nájdeme u dnešných delfínov, veľrýb, žralokov a ďalších veľkých morských zvierat, skúmaný ichtyosaur bol podľa všetkého uniformne tmavý ako moderný vorvaň. Vorvaň je známy tým, že sa ponára do veľkých hĺbok za svojou obľúbenou potravou – kalmármi. To isté vedci predpokladajú o viacerých zástupcoch ichtyosaurov.

Identifikácia sfarbenia dávno vymretých zvierat tak nie je len pomôcka pre paleoumelcov, ale umožňuje nám získať množstvo informácií o ich správaní, spôsobe života a prostredí, v ktorom žili.

V nasledujúcich mesiacoch a rokoch môžeme očakávať ďalšie úžasné objavy fosílnych tvorov. A dnes už aj vo farbe.

-

Tento článok sme Vám mohli priniesť vďaka podpore na Patreone. Aj symbolický príspevok nám pomôže zverejňovať viac kvalitných článkov.


Zdroje
Brown CM et al. (2017) An exceptionally preserved three-dimensional armored dinosaur reveals insights into coloration and Cretaceous predator-prey dynamics. Current Biology 27(16): 2514-2521.e3.
Colleary C et al. (2015) Chemical, experimental, and morphological evidence for diagenetically altered melanin in exceptionally preserved fossils. Proceedings of the National Academy of Sciences 112(41): 12592-12597.
Li et al. (2010) Plumage color patterns of an extinct dinosaur. Nature 327(5971): 1369-1372.
Li et al. (2012) Reconstruction of Microraptor and the evolution of iridescent plumage. Science 335(6073): 1215-1219.
Lindgren J et al. (2014) Skin pigmentation provides evidence of convergent melanism in extinct marine reptiles. Nature 506: 484-488.
McNamara et al. (2011) The original colours of fossil beetles. Proceedings of the Royal Society B 279(1731): 1114-1121.
Pickrell J (2014) Flying dinosaurs: How fearsome reptiles became birds. Columbia University Press, New York.
Vinther J et al. (2009) Structural coloration in a fossil feather. Biology Letters 2009: rsbl20090524
Vinther J et al. (2016) 3D camouflage in an ornithischian dinosaur. Current Biology 26(18): 2456-2462.

Obrázky: Fiann M. Smithwick, Robert Nicholls, Innes C. Cuthill, Jakob Vinther, Sam/Olai Ose/Skjaervoy, Matt Martyniuk, Fred Wierum, FunkMonk, Vinther et al.

Loading...
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail