Пигмент или бактерии? Реконструкция цвета ископаемых перьев под вопросом
Палеонтологи, изучающие перья ископаемых птиц и динозавров, предполагают, что формы некоторых микроскопических структур внутри перьев позволяют определить их цвет. Однако в новом исследовании утверждается невозможность определить, что перед нами – останки пигментов или бактерий.
Меланосомы – это органеллы клетки, где накапливается пигмент; они находятся в клетках перьев и других окрашенных тканей позвоночных. В них содержится меланин, который окрашивает перья в разные цвета – от красно-коричнего до серого и черного. По форме меланосомы бывают продолговатыми или округлыми. Открытие этих структур в ископаемых перьях открыло дорогу многочисленным теориям и дискуссиям о физиологии, местах обитания, окраске и образе жизни обладателей этих перьев (в т.ч. динозавров).
Но меланосомы – не единственные круглые и овальные микроскопические структуры, которые встречаются в окаменелых перьях. Микробы, отвечающие за разложение трупов животных (перед их фоссилизацией) обладают такой же формой и размером, что и меланосомы – и они так же должны были оказаться в перьях.
Элисон Мойер (Alison Moyer), аспирант-палеонтолог в Университете Северной Каролины, захотела добиться ясности и окончательно определить природу этих структур – меланосомы это или микробы? Она взяла черные и коричневые перья куриц (эти существа являются одними из ближайших родственников как для динозавров, так и для древних птиц) и стала выращивать на них бактерии, чтобы воссоздать процесс фоссилизации in vitro. Мойер изучала рост биопленок микроскопами трех типов, а потом сравнивала их с разрезанными меланосомами. Наконец, она сравнивала микробов и современные меланосомы со структурами из ископаемых перьев пернатого динозавра Gansus yumenensis (он жил примерно 120 миллионов лет назад) и опубликованными другими палеонтологами фотографиями меланосом.
Но в результате исследования возникло еще больше вопросов.
«Эти структуры могли быть естественно присущи птице, а могли быть биопленкой, выросшей на пере и разложившей ее. Меланосомы заключены в оболочку из кератина – а это очень прочный белок. Пока он не начнет разлагаться, меланосомы не увидеть. Но всю работу по разложению делают бактерии – их мы и видим, а не саму меланосому. Чтобы точно решить этот вопрос, нужны дополнительные данные, в том числе полученные путем детального химического анализа», - говорит Мойер.
Следующим шагом, вероятно, будет проведение химического анализа на предмет присутствия кератина (и биопленок) в ископаемых перьях – по их молекулярным сигналам. «Сейчас палеонтологам доступны просто поразительные технологии. Проверить наши гипотезы скоро будет просто. А пока – не пора ли нам установить основные критерии, которые позволят однозначно причислить те или иные структуры к меланосомам?», - говорит Мойер.
Исследование представлено в журнале Scientific Reports.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru