50 оттенков красного: динозавры обладали цветным зрением "птичьего типа"

Учёные впервые объяснили, как древние предки птиц потеряли чешую и обзавелись перьями.

Иллюстрация Julius Csotonyi.

Ген CYP2J19 становится активным в тех частях тела, где появляется красный пигмент.

Иллюстрация Current Biology.

Красноухая черепаха (Trachemys scripta).

Фото Tom Brennan

Учёные из Кембриджского университета впервые установили, что динозавры обладали цветным зрением с усиленной чувствительностью к тонам красной части спектра.

Ранее считалось, что видеть мир в цветах и оттенках было для ящеров мезозойской эры недоступной роскошью, однако генетики под руководством Ника Манди (Nick Mundy), проанализировав ДНК современных птиц и черепах, некогда произошедших от тех же предков, что и динозавры, доказали обратное.

До этого команда изучала механизмы цветного зрения у позвоночных и не так давно заявила об обнаружении у некоторых птиц особой формы белка-цитохрома P450s.

Поясним: у птиц и черепах в структуру глазной сетчатки входят конусообразные фоторецепторные клетки, которые содержат масляные капли зелёного, жёлтого и красного цветов. Они функционируют как фильтры на объективе камеры, пропуская свет определенной длины волны.

Обнаруженная форма белка-цитохрома P450s позволяет животным химически модифицировать полученные извне (например, с пищей) молекулы пигмента, воспринимающего жёлтый цвет, делая его чувствительным к красному.

Однако этот белок появляется только при наличии особой аллели гена CYP2J19, который "активизируется" в тех частях тела животного, где появляется красный пигмент (клюв, перья, пятна на шее или на панцире, сетчатка глаз). Соответственно, он участвует не только в окраске, но и в восприятии цвета.

Ген CYP2J19 становится активным в тех частях тела, где появляется красный пигмент.
Ген CYP2J19 становится активным в тех частях тела, где появляется красный пигмент.
Иллюстрация Current Biology.

Установив этот факт, учёные решили пойти дальше и проследить эволюционный путь гена CYP2J19. Тогда и стало понятно, что создавшая этот ген мутация произошла около 250 миллионов лет назад, в период около Великого Пермского вымирания, которое едва не погубило всё живое на планете.

Та самая мутация была характерна для общего предка черепах и архозавров – группы Archelosaur, которая объединяет крокодилов, динозавров и птиц. А значит, все они получили повышенную чувствительность ко всем оттенкам красного.

"Так называемый "красный ген", оказавшись у черепах и птиц, отразился в красных цветах перьев и панцирей некоторых видов, которые от "вижу в красном" перешли к "выгляжу красным". Эти цвета могли стать признаком полового отбора, сигналом качества генома потенциального партнера", — рассказывает Ник Манди.

Красноухая черепаха (Trachemys scripta).
Красноухая черепаха (Trachemys scripta).
Фото Tom Brennan

Уникальная "обратная связь" способствовала невероятно быстрому развитию феномена: способность видеть всё больше оттенков красного стимулировала появление более сложной окраски, а она, в свою очередь, "работала" на улучшение зрения, особенно в красной части спектра.

"Люди могут различить некоторое количество оттенков красного – от малинового до алого. Однако птицы и черепахи могут видеть массу дополнительных оттенков, недоступных нам, – отмечает профессор Манди. – Наша работа показывает, что та же способность воспринимать оттенки красного существовала и у динозавров".

Научная статья по итогам работы британских генетиков опубликована в издании Proceedings of the Royal Society B.

Добавим, что недавнее исследование открыло ещё одну связь между динозаврами и птицами: оказывается, свирепые ящеры не рычали, а ворковали, как голуби.