Исследователи обнаружили красновато-коричневый цвет двух вымерших видов летучих мышей из окаменелостей, возраст которых составляет около 50 миллионов лет, и это первый раз, когда цвета вымерших млекопитающих были описаны с помощью анализа окаменелостей.По словам исследователей, эти методы можно использовать для определения цвета хорошо сохранившихся окаменелостей животных, возраст которых составляет до 300 миллионов лет.«Теперь мы изучили ткани рыб, лягушек и головастиков, волосы млекопитающих, перья птиц и чернила осьминогов и кальмаров», — сказала Кейтлин Коллери, докторант наук о Земле в Колледже наук в Технологическом институте Вирджинии и руководитель автор исследования. «Все они сохраняют меланин, поэтому можно с уверенностью сказать, что меланин действительно повсюду в летописи окаменелостей.
Теперь мы можем с уверенностью заполнить некоторые оригинальные цветовые узоры этих древних животных».В исследовании приняли участие ученые из США, Великобритании, Германии, Эфиопии и Дании.
Он публикуется на этой неделе (28 сентября) в Proceedings of the National Academy of Sciences.Исследователи сказали, что микроскопические структуры, которые традиционно считались окаменелыми бактериями, на самом деле являются меланосомами — органеллами внутри клеток, которые содержат меланин — пигмент, придающий цвет волосам, перьям, коже и глазам.Ископаемые меланосомы были впервые описаны в ископаемом перу в 2008 году Якобом Винтером, молекулярным палеобиологом из Бристольского университета и старшим автором настоящего исследования.С тех пор формы меланосом использовались, чтобы посмотреть, как связаны морские рептилии, и определить цвета у динозавров, а теперь и у млекопитающих.
«Очень важно, что мы видим, что разные меланины находятся в органеллах разной формы: красноватые меланосомы имеют форму маленьких фрикаделек, а черные меланосомы имеют форму маленьких сосисок, и мы можем видеть, что эта тенденция также присутствует в окаменелостях», — Винтер сказал. «Это означает, что корреляция цвета меланина с формой — древнее изобретение, которое мы можем использовать, чтобы легко отличить цвет от окаменелостей, просто глядя на форму меланосом».Помимо формы, меланосомы различаются по химическому составу.Используя инструмент, называемый времяпролетным масс-спектрометром вторичных ионов, ученые определили молекулярный состав ископаемых меланосом, чтобы сравнить их с современными меланосомами.
Кроме того, исследователи воспроизвели условия, в которых образовались окаменелости, чтобы идентифицировать химические изменения меланина, подвергая современные перья воздействию высоких температур и давлений, чтобы лучше понять, как химические сигнатуры менялись за миллионы лет захоронения.«Объединив эти эксперименты, мы смогли увидеть, как меланин химически изменяется на протяжении миллионов лет, создав по-настоящему захватывающий новый способ раскрытия информации, ранее недоступной в окаменелостях, — сказал Коллэри.Работа проводилась в Бристольском университете, где Коллэри училась в магистратуре, работая с Винтером, и в Техасском университете в Остине.
Он был поддержан фондами UT Austin, National Geographic и Бристольского университета.«Было важно вовлечь в дискуссию микрохимию, потому что в течение многих лет ведется дискуссия о том, были ли эти структуры просто окаменевшими бактериями или конкретными телами, в которых сконцентрирован меланин», — сказал Роджер Саммонс, профессор наук о Земле Schlumberger в Массачусетском институте. of Technology, который не принимал участия в исследовании. «Эти две вещи имеют очень разный химический состав».Саммонс, который был частью исследовательской группы, изучавшей окаменелости кальмаров, чтобы показать, что чернила юрского периода химически неотличимы от чернил современных каракатиц, сказал, что это исследование также помогает продемонстрировать, как все живые существа на Земле эволюционировали согласованно.«Как цвет передается и как мы характеризуем его в окаменелостях, очень важно, потому что они информируют нас об очень специфическом аспекте истории жизни на нашей планете», — сказал Саммонс. «Для сложной животной жизни цвет является фактором, определяющим, как люди узнают других и реагируют на них, определяют друга или врага и находят себе партнеров.
Это исследование дает еще одну нить, позволяющую понять, как развивалась древняя жизнь. Распознавание цвета было важной частью этого процесса, и это уходит корнями в далекую историю животных ».