https://konkurs-diam.ru/?utm_source=biomolecula&utm_medium=banner&utm_campaign=konkurs26&erid=2VfnxxqjXjS
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Краски мертвого мира

Краски мертвого мира

  • 4
  • 0,0
  • 0
  • 0
Добавить в избранное print
Обзор

Синозавроптерикс — первый динозавр, чью окраску удалось восстановить по ископаемым меланосомам: рыжая спина, полосатый хвост и темная «маска» вокруг глаз. Реконструкция Роберта Николлса.

Рисунок в полном размере.

[7]

Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Полтора века вымерших животных раскрашивали почти наугад: считалось, что цвета потеряны безвозвратно. Но в исключительно сохранившихся окаменелостях уцелели следы меланосом — органелл, по форме которых можно судить о былой окраске животных. И оказалось, что окрас работает как улика: он рассказывает, как животное жило, от кого пряталось и кому подавало сигналы.

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2026/2027

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст»-2026/2027.

BIOCAD

Генеральный партнер конкурса — международная инновационная биотехнологическая компания BIOCAD.


«Альпина нон-фикшн»

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Как палеонтологи научились узнавать о мире вокруг вымерших животных по их цвету

Мы привыкли, что прошлое часто выглядит серым. Черно-белая фотография прабабушки, черно-белый советский фильм, черно-белая гравюра. Возможно, поэтому мы долгое время были склонны лишать цветов и древних животных, ну или относиться к ним с равнодушием, присваивая сгинувшим миллионы лет существам наиболее «логичную окраску». Полтора века палеохудожники раскрашивали динозавров, по сути, наугад: редакторы просили «что-нибудь рептильное», и животные получали окраску среднестатистического крокодила или жабы. Казалось, что цвет — это единственное, что смерть и время уносят навсегда.

Но однажды один аспирант посмотрел в электронный микроскоп, и оказалось, что в редких, исключительных случаях отголоски цвета все-таки дожили до наших дней.

И самое интересное здесь даже не цвет сам по себе. Суть не в том, чтобы на картинках животные были правильно раскрашены. Окрас — это не просто очередной любопытный факт, это своего рода улика. Узнав, как выглядело животное, мы узнаем, где оно жило, чего боялось и кого хотело впечатлить. Об этом превращении пигмента в экологические данные и поговорим.

Маленькая органелла с большими возможностями

Цвет животных создают пигменты и наноструктуры. Пигменты — это красители, крошечные молекулы, поглощающие одни длины волн и пропускающие другие. Самый универсальный из них — меланин. Он отвечает за черный, коричневый и рыжеватый оттенки в шерсти, перьях, коже и глазах большинства позвоночных.

Меланин упакован в специальные органеллы размером в десятые доли микрона — меланосомы. Это важно, потому что не только следы самого меланина в окаменелых остатках могут рассказать нам, как выглядело древнее животное. По форме, размеру, плотности и пространственной упаковке древних меланосом (если они дожили до наших дней) тоже можно судить о цвете, который они когда-то формировали. Например, у потомков динозавров — современных птиц, меланосомы в черных перьях вытянутые и уложены плотными рядами, а в рыжих и коричневых — более короткие и округлые (рис. 1) [1]. В тех местах, где перо переливается металлическим блеском, меланосомы плоские, дисковидные и уложены ровными стопочками, как монеты в кошельке. Такие стопки рассеивают свет особым образом, благодаря чему возникает структурный цвет — иридесценция. Это, впрочем, не единственный путь к структурному цвету у птиц: синева у соек, например, создается коллагеновыми массивами в дерме, без всякого меланина. Но «стопки» меланосом — тот единственный вариант, который мы пока умеем читать в ископаемых образцах.

Форма меланосомы связана с цветом, который она дает

Рисунок 1. Форма меланосомы связана с цветом, который она дает. У современных птиц вытянутые палочковидные меланосомы отвечают за черный и серый, короткие округлые — за рыжий и коричневый, а плотно упакованные дисковидные создают металлический отблеск. Именно эта связь позволяет судить об окраске вымерших животных.

адаптировано из [1]

Тут, однако, важно понимать: связь «форма меланосомы → цвет» — это не жесткое правило, а статистическая корреляция, выведенная из сравнения с современными животными известной окраски. У отдельных видов бывают отклонения. Но в среднем инструмент оказался достаточно надежным при условии, что меланосомы были обнаружены, что бывает далеко не всегда.

Для сохранности в ископаемой летописи меланосомам нужны особые условия захоронения: анаэробная среда на дне водоема, быстрое погребение мелким илом, последующая минерализация. Такое бывает очень редко, и большинство окаменелостей ничего такого не сохраняют. Поэтому все, о чем пойдет речь дальше, — это работа с исключительными образцами из нескольких уникальных мест на Земле.

И еще одна оговорка, которую стоит сделать в самом начале. Меланин — далеко не единственный пигмент, отвечающий за окраску у птиц. Есть еще каротиноиды (они окрашивают фламинго в розовый, а у многих птиц участвуют в создании красных и желтых оттенков) и порфирины (часто дают красноватый, кирпичный или бурый цвет). И те, и другие фоссилизацию не переживают, а значит, реконструируя цвет вымерших существ, их нативного внешнего вида у нас все же никак не получится. Мы можем восстановить лишь отдельные компоненты их окраски — главным образом, ее меланиновую часть. Реальная же палитра мезозоя была куда богаче того, что мы можем себе представить.

Война с бактериями

Итак, вернемся к истории с аспирантом. В 2008 году датский молодой ученый Якоб Винтер (рис. 2) работал в Йельском университете с ископаемым пером, найденным в раннемеловых отложениях Бразилии [2]. Под электронным микроскопом он увидел знакомую картину: в темных полосах пера плотные скопления маленьких овальных телец. Эти тельца были известны палеонтологам с 1980-х годов, и тогдашний консенсус был такой: это бактерии. То есть перышко поедали микробы, и их окаменевшие остатки налипли на остатки кератина.

Якоб Винтер

Рисунок 2. Якоб Винтер.

Но у Винтера родилась другая идея. По форме, размеру и расположению тельца практически совпадали с меланосомами в перьях современных птиц. И главное, они располагались только в темных полосах пера. Бактериям было бы безразлично, какой кусочек пера разлагать. А вот меланосомы и на современных перьях распределены именно так — в зависимости от пигментации [3].

Если это меланосомы, значит, в перьях сохраняется информация о цвете. Иными словами, мы потенциально можем определять окраску вымерших животных.

К Винтеру прислушались не все. Развернулась настоящая научная дискуссия, длившаяся несколько лет. Группа Мэри Швейцер из университета штата Северная Каролина настаивала: тельца не обязательно являются меланосомами. По размеру и форме они похожи и на некоторые виды бактериальных биопленок, образующихся при разложении органики. А значит, «цвет» ископаемых перьев — это, в лучшем случае, цвет бактерий, которые их съели.

Разрешить спор помогла химия. Команды Винтера и других исследователей в своих изысканиях использовали масс-спектрометрию и рамановскую спектроскопию — методы, которые по химическому следу напрямую опознают в образце два основных продукта деградации меланина: эумеланин (дает черные и коричневые оттенки) и феомеланин (дает рыжие и желтые цвета). К середине 2010-х данных накопилось достаточно: в большинстве случаев тельца действительно были признаны меланосомами, и в них действительно сохранялись следы пигмента. Но и бактериальная гипотеза не была полностью ошибочной — биопленки в окаменелостях тоже встречаются, но именно здесь этот вариант оказался исключением, а не правилом.

История с меланосомами важна по двум причинам. Во-первых, она показывает, как работает наука. Для ее развития, как мы видим, часто бывает недостаточно, чтобы кто-то один заметил и описал что-то новое. Зачастую, чтобы найти истину, нужны долгие годы проверок, перепроверок и постепенного накопления данных. И нередко, чтобы разрешить спор, требуются новые, мощные методы исследования.

Показательно, что похожая история повторилась и с самым знаменитым переходным звеном в палеонтологии — археоптериксом. В 2012 году Райан Карни с коллегами статистически оценили цвет его отдельного изолированного пера как черный, сравнив форму его меланосом с базой данных современных птиц. Такую интерпретацию они сочли верной с вероятностью 95% [4]. В последующие годы этот вывод оспорили сразу с двух сторон: сперва по картам распределения серы, снятым на синхротроне, перо оказалось не однородно чёрным, а чёрно-белым, а после вновь возникло предположение, что тельца в составе пера — вовсе не меланосомы, а бактериальные остатки. Спор до сих пор не закрыт окончательно. Что ж, даже для самого знаменитого переходного ископаемого в истории эволюционной биологии однозначного ответа о цвете может не быть.

Кто где жил

Синозавроптерикс: первый пернатый

Когда в 1996 году в провинции Ляонин в Китае нашли синозавроптерикса (Sinosauropteryx prima) возрастом 125 млн лет, главной сенсацией стал его пух (рис. 3). Первый пернатый нептичий динозавр мог помочь достигнуть прорыва в понимании эволюции птиц и был достоин отдельной статьи [5]. Но в окаменелости было кое-что еще: пух вдоль хвоста отчетливо формировал темные и светлые полосы.

Голотип синозавроптерикса

Рисунок 3. Голотип синозавроптерикса. Темные полосы вдоль хвоста различимы невооруженным глазом. Именно они первыми навели палеонтологов на мысль об уцелевшей окраске.

В 2010 году команда уже упомянутого Якоба Винтера и Майка Бентона исследовала эти полосы под электронным микроскопом. Меланосомы в темных частях оказались округлыми и относительно короткими, что типично для рыжего и коричневого пигментов. Синозавроптерикс был «рыжим-рыжим-полосатым» (рис. 4) [6].

В 2017 году другая бристольская команда во главе с Фианном Смитвиком пошла дальше [7]. Они изучили несколько экземпляров остатков целиком и реконструировали распределение пигмента по всему телу. Получилась четкая картина: темная спина, светлое брюхо, полосатый хвост и темная полоса вокруг глаз — нечто вроде «бандитской маски» енота [7].

Сочетание темной спины и светлого брюха — классическая покровительственная окраска. Она встречается у множества современных животных, от оленей до акул, и мы отлично знаем, зачем она нужна. Солнечный свет ярче освещает верхнюю часть тела, и животное становится контрастным, заметным. Если же брюхо светлое, тень компенсируется, и силуэт сливается с фоном.

Но у такой окраски есть нюанс. Высота и резкость границы между темным и светлым зависит от того, какой свет освещает животное. На открытых, хорошо освещенных пространствах граница, как правило, проходит низко и резко: солнце светит почти прямо сверху, тень очень глубокая. В лесу со множеством рассеянного света граница выше и размытее. Смитвик с коллегами замерили геометрию покровительственной окраски у синозавроптерикса и сравнили с современными моделями. Получилось, что граница была низкой и резкой, то есть животное жило, скорее всего, не в густом лесу, а на открытых, хорошо освещенных участках.

Конечно, это предположение, а не прямое наблюдение. Но оно хорошо согласуется с другими данными. Формация Исянь, в которой нашли синозавроптерикса, была системой редколесий и озер с открытыми берегами. Цвет ископаемого животного указал на конкретный биотоп, и геология его подтвердила.

«Бандитская маска» — отдельная история. У современных животных она часто связана с маскировкой глаз: темные пятна вокруг глаз помогают спрятать главный демаскирующий признак — направление взгляда. Возможно, синозавроптерикс тоже подкрадывался к мелкой добыче, прячась в тени.

Синозавроптерикс из раннемеловых отложений Ляонина

Рисунок 4. Синозавроптерикс из раннемеловых отложений Ляонина, Китай: рыжая спина, полосатый хвост и темная полоса через глаз. Реконструкция Роберта Николлса по данным Смитвик с соавторами (2017).

Пситтакозавр: шныряющий в подлеске

Psittacosaurus — это небольшой растительноядный птицетазовый динозавр размером с собаку. Он жил в раннем мелу на территории современной Монголии, Китая и Сибири. Окаменелости пситтакозавров известны науке с 1923 года, найдены сотни хорошо сохранившихся экземпляров. Один из них, описанный в 2016 году Винтером в соавторстве с Бобом Николлсом и другими, сохранился настолько хорошо, что на нем видны не только кости, но и контуры мягких тканей, а также распределение пигмента по коже [8].

Пситтакозавр показал, что остатки меланосом могут сохраняться не только в перьях, но и в других покровах, например, в коже. Возникает вопрос: а есть ли разница, что именно разглядывать под микроскопом — перо или чешую? Для самого меланина разницы нет: органелла остается органеллой, и логика «форма → цвет» работает у всех меланосом одинаково. А вот условия сохранности различаются, и это не мелочь.

Первое отличие приятное. В перьях меланосомы обычно приходится выискивать через электронный микроскоп, так как перья обычно спрессованы в тонкую двумерную пленку, и без большого увеличения ничего не видно. С пситтакозавром вышло эффектнее. При жизни в его кожу впитался фосфат кальция, который флуоресцирует под лазером, и Винтер с коллегами буквально подсветили узор пигментации без всякого микроскопа. В некотором смысле окрас животного получилось увидеть невооруженным взглядом!

Второе отличие тоньше и касается геометрии. Перья того же синозавроптерикса, как правило, сплющены в двумерный слепок. Чешуйчатая же кожа сохраняется иначе —— чаще как трехмерная форма, объемный отпечаток. Это и плюс, и минус. Объем дает больше информации об исходной структуре покрова, но и требует аккуратности при интерпретации, потому что искажения тут другие, чем при простом сплющивании.

У пситтакозавра, как и у синозавроптерикса, была выраженная покровительственная окраска: темная спина, светлое брюхо. Однако ученые не остановились на самом этом факте и применили тот же подход, что Смитвик с синозавроптериксом, а именно, измерили геометрию окраски. Граница между темным и светлым у пситтакозавра проходила высоко и была размытой — характерная картина для животных, живущих в условиях рассеянного освещения. То есть, по-видимому, в густом лесу, с пятнами света, пробивающимися сквозь кроны (рис. 5).

Пситтакозавр из раннего мела Китая

Рисунок 5. Пситтакозавр из раннего мела Китая: темная спина плавно переходит в светлое брюхо. Размытая и высоко поднятая граница между ними указывает на жизнь в рассеянном свете — под пологом леса, а не на открытой равнине. Модель Роберта Николлса по работе Винтера с соавторами (2016).

Бореалопельта: когда брони мало

В 2011 году в канадской провинции Альберта рабочие угольного карьера наткнулись на удивительно сохранившегося бронированного динозавра. Препаратор Музея Королевского Тиррелла Марк Митчелл потратил пять с половиной лет на то, чтобы счистить с него породу. Результат в конце концов был больше похож не на скелет, а на статую: животное словно прилегло отдохнуть (рис. 6). В 2017 году динозавра описали под именем Borealopelta markmitchelli — «северный щит Марка Митчелла» [9].

Голотип бореалопельты в Королевском Тиррелловском музее палеонтологии, Драмхеллер, Канадская провинция Альберта

Рисунок 6. Голотип бореалопельты в Королевском Тиррелловском музее палеонтологии, Драмхеллер, Канадская провинция Альберта.

Окраска бореалопельты

Рисунок 7. Окраска бореалопельты: темный верх, светлый низ — классический покровительственный окрас. Для бронированного животного массой около 1,3 тонны такой камуфляж означает серьезное давление хищников. Из работы Брауна с соавторами (2017).

адаптировано из [9]

В той же работе 2017 года команда Калеба Брауна сделала кое-что еще. Они проанализировали органические остатки в коже бореалопельты, но не меланосомы, а сами молекулы меланина, сохранившиеся в виде химического следа [9]. Метод немного отличается, но принцип тот же: определить, где было больше пигмента, а где меньше.

Результат оказался неожиданным. Бореалопельта носила покровительственную окраску: темная спина, светлое брюхо. И это при том, что животное весило около полутора тонн, было почти шесть метров в длину и носило на спине внушительный комплект костяных шипов и пластин.

Зачем бронированному танку маскировка? Самая распространенная интерпретация гласит: давление хищников в позднем меле было настолько серьезным, что даже броня у животных размером с носорога не отменяла необходимости прятаться. В позднемеловой Канаде охотились крупные тираннозавриды, и, видимо, для подростков-нодозавров и даже взрослых особей такая окраска по-прежнему имела смысл. Это данные об экосистеме в целом: о силе хищников, о пищевых сетях, об интенсивности межвидовых отношений.

Но покровительственная окраска допускает и другие объяснения. Темная спина может быть связана с терморегуляцией или с защитой от ультрафиолета. Светлое брюхо — с внутривидовым опознаванием (рис. 7). Тем не менее, здесь давление хищников — наиболее вероятная гипотеза, пусть и не единственная (считать ее доказанной было бы натяжкой).

Анхиорнис и микрораптор: брачные игры земных обитателей

В 2010 году, почти одновременно со статьей о синозавроптериксе, команда китайских и американских палеонтологов под руководством Цюаньго Ли опубликовала в Science еще более амбициозную работу. Объектом был анхиорнис (Anchiornis huxleyi) — небольшой пернатый теропод размером с ворону, живший в конце юрского периода [10].

Если у синозавроптерикса цвет восстановили фрагментами — хвост, маска, спинка-брюшко, — то для анхиорниса впервые получили полную карту окраски всего тела. Команда Ли проанализировала более 200 точек на нескольких окаменелостях анхиорниса и собрала из них целостную картину. Получилась удивительная «птица»: темно-серое тело, контрастные белые пятна на крыльях, рыжая шапочка-хохолок на голове (рис. 8).

Это был прорыв. Синозавроптерикс показал, что метод работает «в принципе». Анхиорнис показал, что можно изучить все животное сразу, то есть сделать не реконструкции в духе «здесь, наверное, темное, а здесь — светлое», а полноценный портрет, подкрепленный количественными данными.

Экологический вывод тут осторожнее, чем для синозавроптерикса. Сочетание «контрастное оперение крыльев + яркая голова» у современных птиц чаще связано с сигнальными функциями: внутривидовое распознавание, ухаживание, демонстрация статуса.

Анхиорнис — небольшой оперенный динозавр

Рисунок 8. Анхиорнис — небольшой оперенный динозавр из позднеюрских отложений Ляонина, Китай. Черно-белое оперение и рыжий хохолок восстановлены более чем по двум сотням точек замеров: первая полная карта окраски вымершего животного. Реконструкция Мэтта Мартынюка.

В 2012 году команда Ли вернулась в Science, на этот раз с микрораптором (Microraptor gui) — четырехкрылым дромеозавридом раннемелового возраста, тоже из Ляонина [11]. Микрораптор интересен сам по себе: маховые перья у него росли и на передних, и на задних конечностях, что заставляло палеонтологов гадать, как именно он использовал такое странное оперение в полете или планировании.

Но команду Ли с соавторами интересовали не четыре крыла и не перья, а форма их меланосом. Под электронным микроскопом они увидели характерные плоские, дисковидные тельца, упакованные в плотные слои. Точно такая же наноструктура характерна для перьев современных птиц со структурным цветом: грачей, скворцов, павлинов. Вывод — оперение микрораптора, вероятно, давало металлический иридесцентный блеск (рис. 9).

Микрораптор, ранний мел Ляонина

Рисунок 9. Микрораптор, ранний мел Ляонина, Китай. Плотно упакованные дисковидные меланосомы выдают металлический отблеск черного оперения, примерно как у современного скворца.

Зачем ему были нужны такие перья? Уж точно не для маскировки: блестящая поверхность только привлекает внимание. У современных животных структурный цвет несет разные функции. Иридесценция может быть побочным следствием дисковидной упаковки меланосом, которая сама по себе делает перо более прочным и износостойким. Либо дело может быть в гидрофобности такого оперения. Но самая распространенная интерпретация — сигнальная: внутривидовая коммуникация, ухаживание, демонстрация.

Если оперение микрораптора действительно блестело, как у скворца, это говорит о его довольно сложной поведенческой жизни: кому-то этот блеск был адресован. Возможно, потенциальному партнеру. Возможно, конкуренту по территории.

То же самое относится и к анхиорнису. Да, мы не можем реконструировать брачные танцы этих динозавров. Но даже как гипотеза это интересно. Получается, есть вероятность, что сложные визуальные демонстрации появились у теропод задолго до того, как они научились летать.

Птерозавры: еще одна ветвь эволюционного древа

В 2022 году Аоде Синкотта с соавторами сообщили об интересной находке в покровах птерозавра рода Tupandactylus [12] из раннего мела Бразилии. У птерозавров вместо перьев были пикнофибры — нитевидные структуры, чье родство с перьями динозавров оставалось предметом долгих споров.

Команда Синкотты обнаружила в пикнофибрах меланосомы. Причем двух типов — простые и более структурированные. Морфология меланосом указывала на возможную сигнальную функцию: птерозавры, видимо, что-то «говорили» сородичам цветом своих покровов, ровно как и динозавры с цветным оперением (рис. 10).

Это значимо вдвойне. Во-первых, методу покорилась еще одна группа архозавров. Во-вторых, появился аргумент в дискуссии о происхождении сложных покровов у архозавров вообще. Если уже у птерозавров покровы выполняли коммуникативную роль, то, при условии, что пикнофибры и перья действительно гомологичны, напрашивается вывод: «протоперья» у общего предка архозавров могли эволюционировать как демонстрационная структура, а не как теплоизоляция или приспособление к полету. Это переворачивает классическую логику. Мы привыкли думать, что перья сначала появились «для пользы дела», а потом стали служить заодно и «для красоты». Возможно, все было наоборот.

Меланосомы в пикнофибрах тупандактиля — птерозавра из раннемеловой формации Крато, Бразилия

Рисунок 10А. Меланосомы в пикнофибрах тупандактиля — птерозавра из раннемеловой формации Крато, Бразилия. Меланосомы в пикнофибрах тупандактиля — птерозавра из раннемеловой формации Крато, Бразилия.

Внешний облик тупандактиля без учета цвета

Рисунок 10Б. Внешний облик тупандактиля без учета цвета.

Диплодок: завроподы присоединяются

И, наконец, самая свежая глава этой истории — декабрь 2025 года. В Royal Society Open Science вышла статья Тесс Галлахер с коллегами с длинным и торжественным названием: «Окаменевшие меланосомы выявляют узор окраски у завропода-динозавра» [13].

Это первое в истории определение пигментации в коже завропода. До этого момента вся группа гигантских длинношеих динозавров оставалась для метода terra incognita. Не потому, что они не интересны палеонтологам, а потому, что их кожа в окаменелостях встречается крайне редко, и еще реже — в состоянии, пригодном для микроскопии .

Завроподы являются сложной группой динозавров не только поэтому. О трудностях, с которыми палеонтологи сталкиваются при их изучении, в большом интервью «Биомолекуле» рассказал доктор биологических наук и ведущий научный сотрудник ЗИН РАН Александр Аверьянов [14].

Меланосомы в коже диплодока, поздняя юра, Монтана, США

Рисунок 11. Меланосомы в коже диплодока, поздняя юра, Монтана, США. Разглядеть их удалось только на поперечном срезе кожи — на поверхности они неразличимы. Цвет завропод удалось выяснить впервые.

Образец Галлахер происходит из карьера Mother’s Day в Монтане (США) — местонахождения в позднеюрской формации Моррисон. Там во время засухи погибла группа молодых диплодоков, которых затем быстро засыпало селевым потоком. Это редкое сочетание условий обеспечило исключительную сохранность кожи. Галлахер сделала, казалось бы, простую, но методически важную вещь: разрезала кожу в поперечном сечении, а не сканировала ее поверхность. И обнаружила то, что предыдущие исследователи пропускали: под верхним слоем эпидермиса лежали меланосомы (рис. 11).

Причем двух разных типов. Вытянутые — типичные для темного эумеланина, и, что неожиданно, плоские дисковидные — те самые, которые у современных птиц отвечают за структурный цвет.

Из этого Галлахер с коллегами осторожно выводят гипотезу: возможно, у молодого диплодока была пятнистая или крапчатая окраска. Вероятно, для камуфляжа. Молодые особи особенно уязвимы для хищников, и пятнистость помогает им прятаться. У молоди современных животных такое встречается сплошь и рядом. Например, такой окраской щеголяют олени, пумы и некоторые антилопы.

Но здесь нужно быть очень аккуратным. Это целая цепочка допущений из-за длинны рассуждений: меланосомы определенной формы → предполагаемый узор на коже → предполагаемая функция этого узора. На каждом шаге неопределенность растет, а из данных у нас один экземпляр ювенильной особи. О распределении меланосом у взрослых диплодоков мы по-прежнему ничего не знаем. Может быть, взрослые диплодоки тоже были пятнистыми? Или они теряли узор с возрастом, как тапиры? Мы не знаем.

Но здесь есть важный методологический вывод. Меланосомы в коже диплодока нашли только потому, что ее разрезали в поперечном сечении. Поверхностный анализ их не показал. Возникает закономерный вопрос: сколько других образцов кожи в музеях мира мы «осмотрели» поверхностно и решили, что цвета в них не сохранилось?

Границы и горизонты

Еще раз обозначим масштаб явления. На сегодня счет таксонов с реконструированным по меланосомам цветом идет на несколько десятков: от нептичьих динозавров и птиц до морских рептилий, птерозавров и, в последние годы, ранних млекопитающих. Систематический обзор приведен в статье Ариндама Роя с соавторами [15].

При этом стоит честно говорить о том, что метод дать нам не может. Каротиноиды и порфирины в окаменелостях не сохраняются. Это значит, что любые желтые, красные, зеленые и синие участки тела (если они зависели от каротиноидов или порфиринов) для нас в принципе невидимы. Реальная окраска вымерших животных наверняка была еще богаче, чем нам показывают меланосомы.

Мы знаем цвет отдельных особей, а не популяций. У нас нет никаких данных о половом диморфизме: самцы и самки у современных птиц часто различаются радикально, у вымерших мы этого пока не видим. Не обладаем мы и данными об онтогенетической изменчивости, кроме отдельных гипотез вроде ювенильного диплодока. Не знаем мы ничего и о сезонной линьке. Наконец, в собранной информации виден географический и тафономический перекос. Почти все надежные образцы происходят из горстки местонахождений с окаменелостями исключительной сохранности, так называемых лагерштеттов: китайская биота Жэхэ, германский Хольцмаден, канадские меловые формации, моррисонский Mother’s Day и еще несколько. Это логично: только в таких местах из мягких тканей сохраняется хоть что-то. Мы знаем цвет именно тех животных, которые в момент гибели попали в условия, благоприятные для тафономии, и были захоронены в спокойных озерных бассейнах, на анаэробном морском дне. Какие цвета были у динозавров пустынь, горных лесов или тропиков, мы практически не знаем. И не узнаем, пока не появятся новые лагерштетты или принципиально новые методы.

Что впереди? Несколько направлений выглядят особенно интересно. Во-первых, химические подходы, не зависящие от морфологии меланосом. Палеонтолог Ясмина Виманн разработала методики, основанные на рамановской спектроскопии, которые позволяют выявлять следы пигментов в образцах, где меланосомы как структуры уже не сохранились, а химия осталась. Это потенциально открывает доступ к существенно большей выборке окаменелостей.

Во-вторых, машинное обучение. Классификация форм меланосом до сих пор делается во многом вручную, а это медленно. Нейросети, обученные на современных меланосомах с известным цветом, могут существенно ускорить определение пигментации в ископаемых образцах.

В-третьих, и это прямое следствие истории с диплодоком, впереди у нас, судя по всему, множество новых поперечных сечений, которые заменят поверхностное сканирование. Сколько еще цветных динозавров и других вымерших животных скрываются в музеях, ожидая, пока кто-нибудь сделает срез?

Что мы видим сегодня

Серое прошлое потихоньку обретает цвет, пусть и не полностью.

Что мы знаем относительно надежно: синозавроптерикс был рыжим и полосатым, носил «бандитскую маску» и жил, по всей видимости, в редколесьях. Анхиорнис был черно-белым с рыжей шапочкой. У пситтакозавра была покровительственная окраска. Микрораптор переливался металлическим блеском.

Что мы предполагаем: бореалопельта пряталась от хищников, молодые диплодоки могли быть пятнистыми. Здесь данные менее убедительны, выводы чуть менее надежны, и каждое предположение нуждается в оговорках.

Но даже с оговорками, главное остается прежним. Цвет вымерших животных нужен не для красивого палеоарта. Это дополнительный источник данных о том, как животные жили. Покровительственная окраска рассказывает о давлении хищников и стратегиях выживания. Меланизм — о терморегуляции и образе жизни. Иридесценция — о социальном поведении. Это и есть основной сюжет современной палеонтологии: ее предмет — не окаменелые кости, а животные. А кости дают лишь один из способов к ним подобраться. И каждый новый источник данных — морфология, изотопы, биомеханика, пигментация — это новый шаг к настоящему мезозою.

Мезозою, который вовсе не был серым, как старая фотография.

Литература

  1. Frane Babarović, Mark N. Puttick, Marta Zaher, Elizabeth Learmonth, Emily-Jane Gallimore, et. al.. (2019). Characterization of melanosomes involved in the production of non-iridescent structural feather colours and their detection in the fossil record. J. R. Soc. Interface.. 16, 20180921;
  2. Золотой век палеонтологии;
  3. Jakob Vinther, Derek E.G Briggs, Richard O Prum, Vinodkumar Saranathan. (2008). The colour of fossil feathers. Biol. Lett.. 4, 522-525;
  4. Ryan M. Carney, Jakob Vinther, Matthew D. Shawkey, Liliana D'Alba, Jörg Ackermann. (2012). New evidence on the colour and nature of the isolated Archaeopteryx feather. Nat Commun. 3;
  5. Pei-ji Chen, Zhi-ming Dong, Shuo-nan Zhen. (1998). An exceptionally well-preserved theropod dinosaur from the Yixian Formation of China. Nature. 391, 147-152;
  6. Fucheng Zhang, Stuart L. Kearns, Patrick J. Orr, Michael J. Benton, Zhonghe Zhou, et. al.. (2010). Fossilized melanosomes and the colour of Cretaceous dinosaurs and birds. Nature. 463, 1075-1078;
  7. Fiann M. Smithwick, Robert Nicholls, Innes C. Cuthill, Jakob Vinther. (2017). Countershading and Stripes in the Theropod Dinosaur Sinosauropteryx Reveal Heterogeneous Habitats in the Early Cretaceous Jehol Biota. Current Biology. 27, 3337-3343.e2;
  8. Jakob Vinther, Robert Nicholls, Stephan Lautenschlager, Michael Pittman, Thomas G. Kaye, et. al.. (2016). 3D Camouflage in an Ornithischian Dinosaur. Current Biology. 26, 2456-2462;
  9. Caleb M. Brown, Donald M. Henderson, Jakob Vinther, Ian Fletcher, Ainara Sistiaga, et. al.. (2017). An Exceptionally Preserved Three-Dimensional Armored Dinosaur Reveals Insights into Coloration and Cretaceous Predator-Prey Dynamics. Current Biology. 27, 2514-2521.e3;
  10. Q. Li, K.-Q. Gao, J. Vinther, M. D. Shawkey, J. A. Clarke, et. al.. (2010). Plumage Color Patterns of an Extinct Dinosaur. Science. 327, 1369-1372;
  11. Quanguo Li, Ke-Qin Gao, Qingjin Meng, Julia A. Clarke, Matthew D. Shawkey, et. al.. (2012). Reconstruction of Microraptor and the Evolution of Iridescent Plumage. Science. 335, 1215-1219;
  12. Aude Cincotta, Michaël Nicolaï, Hebert Bruno Nascimento Campos, Maria McNamara, Liliana D’Alba, et. al.. (2022). Pterosaur melanosomes support signalling functions for early feathers. Nature. 604, 684-688;
  13. Tess Gallagher, Dan Folkes, Michael Pittman, Tom G. Kaye, Glenn W. Storrs, Jason Schein. (2025). Fossilized melanosomes reveal colour patterning of a sauropod dinosaur. Royal Society Open Science. 12;
  14. Вперед в прошлое! Как ученые ЗИН РАН исследуют древних ящеров, черепах и… зайцев;
  15. Arindam Roy, Michael Pittman, Evan T. Saitta, Thomas G. Kaye, Xing Xu. (2020). Recent advances in amniote palaeocolour reconstruction and a framework for future research. Biological Reviews. 95, 22-50.

Комментарии

0
Ссылка скопирована в буфер обмена