Палеонтологи выявили взаимосвязь окраса динозавров и их физиологии

Анализ меланосом древних синозавроптериксов

(иллюстрация Li et al).

Снимки окаменелостей животных юрского и мелового периодов

(фото Clarke et al).

Два вымерших вида юрского и мелового периодов, окаменелости которых найдены в Китае

(фото Li et al).

Международная команда палеонтологов из Техасского университета в Остине, университета Акрона и Китайского университета геологических наук обнаружила прямую взаимосвязь между окрасом динозавров и их физиологией. Они выявили эволюционные изменения в механизмах, регулирующих связь между цветом и формой содержащих пигменты органелл, известных как меланосомы.

Учёные также обнаружили, что форма и размеры меланосом древних динозавров, представителей филогенетической ветви Paraves, соответствуют таковым у современных млекопитающих и птиц. Цвет динозавров исследователи расшифровывают, изучая размеры и формы меланосом, а значит, таким же образом можно восстановить физиологию древних животных.

Меланосомы содержат меланин, наиболее распространённый светопоглощающий пигмент, обнаруженный у животных. Изучая форму меланосом, учёные вывели предполагаемый окрас нескольких древних видов, в том числе пернатых синозавроптерикса, микрораптора и анхиорниса.

Анализ меланосом древних синозавроптериксов
Анализ меланосом древних синозавроптериксов
(иллюстрация Li et al).

Палеонтологи заметили, что общепринятая методика "расшифровки" окраса по формам меланосом прекрасно подходит для одних видов, но для других оказывается неподходящей. Сравнивая меланосомы 181 современного животного, 13 вымерших и всех других, описанных в работах по разнообразию меланосом, исследователи обнаружили, что черепахи, ящерицы и крокодилы — современные холоднокровные животные имеют меньшее разнообразие форм меланосом, чем теплокровные птицы и млекопитающие.

Из-за ограниченного разнообразия форм меланосом у современных холоднокровных животных, этот показатель слабо коррелирует с окрасом. То же самое справедливо и для вымерших архозавров, тело которых было покрыто "протоперьями" и "протоволосами", как их называют исследователи. У этих видов форма меланосом одна — сферическая, так же как и у современных рептилий.

И напротив, генетическая ветвь динозавров, ведущая к птицам, изобилует самыми разными формами и размерами меланосом, что определило разнообразие окраса у этих животных. Расхождение двух ветвей, предполагают палеонтологи, произошло очень резко, в момент появление первых "пернатых" динозавров.

"Наши результаты указывают на фундаментальные изменения в довольно определённый момент времени. Разнообразие форм и размеров меланосом появилось прямо перед тем, как животные освоили полёт и приобрели перья", — поясняет автор исследования Джулия Кларк (Julia Clarke) из Техасского университета.

Исследователей особенно удивило сходство в разнообразии структур меланосом у древних манирапторов, одних из представителей филогенетической ветви Paraves, и современных млекопитающих и птиц.

"Ныне живущие теплокровные позвоночные, независимо развившие в ходе эволюции высокий уровень метаболизма, имеют такое же разнообразие меланосом, как и у древних пернатых динозавров", — утверждает соавтор исследования Мэттью Шоуки (Matthew Shawkey) из университета Акрона.

Два вымерших вида юрского и мелового периодов, окаменелости которых найдены в Китае
Два вымерших вида юрского и мелового периодов, окаменелости которых найдены в Китае
(фото Li et al).

Как поясняют исследователи в пресс-релизе Техасского университета, многие гены, отвечающие за меланиновую систему пигментации, также участвуют в других процессах, таких как приём пищи и репродуктивное поведение. Именно по этой причине, уверены учёные, изменения в физиологии совпали с ростом числа форм и размеров меланосом.

Полученные результаты исследования подчёркивают взаимосвязь между физиологией (теплокровностью и холоднокровностью, к примеру) и пигментацией. Несмотря на то, что палеонтологи ещё далеки от точного понимания взаимозависимости этих свойств, с новыми данными появится больше методов восстановления эволюционного портрета вымерших животных и их генетической связи с современными позвоночными.

Результаты исследования опубликованы в статье журнала Nature.

Также по теме:
Палеонтологи выяснили цвет кожи древних морских чудовищ
Новый вид пернатых динозавров намекнул на оперённость всех ужасных ящеров
Сохранившийся фрагмент кожи динозавра расскажет о цвете доисторических ящеров
Пернатые динозавры появились гораздо раньше, чем полагали учёные
Древний четырёхкрылый динозавр привлекал самок ярким оперением
Палеонтологи раскопали самого большого оперённого динозавра