Бекки Крю - Микрораптор показывает свой истинный цвет

#палеонтология, #дромеозавриды, #микрораптор

– Мальчики по вызову!
– Давай, давай, иди к нам! Иди… Эээээээ…
– Вы разочарованы?
– Ну, я как бы надеялась на что-то, не знаю, наверное, более красочное. Признаю, что ты выглядишь таким блестящим и изысканным, но сейчас девичник, а не вечеринка свинг… Ого!
– Что такое?
– На твои перья только упал свет и, гляди, у меня аж мурашки по коже пошли… Что ты стоишь и не танцуешь?!

В последнее время учёные разработали новые методы, которые позволяют им рассматривать химический состав сохранившегося в ископаемом состоянии пера вплоть до его молекул, и это означает, что мы можем, наконец, открыть для себя цвета самых ранних птицеподобных существ на Земле. В начале 2012 года исследователи во главе с эволюционным биологом Райаном Карни из Университета Брауна открыли, что перья широко известного птицеподобного динозавра Archaeopteryx были структурно идентичны перьям современных птиц. В это очень трудно поверить, если принять во внимание тот факт, что возраст Archaeopteryx – 150 миллионов лет.
Изучение фоссилизированных меланосом – пигментных гранул, которые содержат меланин, самый обычный светопоглощающий пигмент, придающий окраску коже, перьям, волосам, глазам, чешуе и некоторым внутренним мембранам – началось совсем недавно. До 2006 года исследователи ошибочно идентифицировали фоссилизированные меланосомы как бактерий из-за их сходной сосискообразной формы. Но затем молекулярный палеобиолог Якоб Винтер из Университета Брауна идентифицировал присутствие древних меланосом в чернильном мешке ископаемого кальмара, и это открыло целую новую главу в изучении вымерших птиц и пернатых динозавров.

В январе 2012 года Винтер и Карни опубликовали в «Nature Communications» статью, где были описаны результаты их исследования молекулярной структуры ископаемого пера Archaeopteryx. Хорошо сохранившееся перо из середины крыла также является первым образцом Archaeopteryx из когда-либо описанных; его откопал в 1861 году палеонтолог Герман фон Мейер близ Золенхофена в Германии. Используя метод, основанный на том, который использовал Винтер несколькими годами ранее, и очень мощный сканирующий электронный микроскоп в Лаборатории Карла Цейсса в Оберкохене, Германия, исследователи смогли отобразить отдельные меланосомы длиной в один микрон.
Сравнивая их с меланосомами в перьях 87 современных видов птиц, биологи сделали вывод о том, что их перо Archaeopteryx, скорее всего, с 95%-ной вероятностью, было чёрным.

Поскольку чёрная пигментация определяется меланином, который сам по себе является сравнительно прочным полимером и известен своей способностью делать кератин в перьях толще и примерно на 40 процентов крепче, исследователи предположили, что это означает, что Archaeopteryx был хорошо экипированным летуном. Упрочнённые чёрным пигментом маховые перья, вероятно, могли выдержать нагрузки, возникающие при машущем полёте и при постоянном движении потока воздуха сквозь плоскость крыла. Итак, у Archaeopteryx были прочные и долговечные перья, но оставался один вопрос, на который исследование Карни и Винтера не смогло дать ответа: летал ли он при помощи сильных взмахов крыльями, или же просто планировал?

Спустя всего лишь несколько месяцев после того, как была опубликована эта статья, другая исследовательская команда опубликовала результаты изучения цвета оперения Microraptor. Microraptor был изящно оперённым динозавром размером с сороку, с четырьмя крыльями и длинным пучком хвостовых перьев, и жил 130 миллионов лет назад в той области, которая сейчас является северо-восточным Китаем. Команда, возглавляемая биологом Мэтью Шоуки из Университета Акрона в Огайо, проанализировала свойства и расположение меланосом в ископаемых перьях ранее не описанного, но чрезвычайно хорошо сохранившегося образца Microraptor, хранящегося в Пекинском музее естественных наук. «Этот тип сохранения, хотя и редкий, относительно обычен среди окаменелостей в этой области Китая», – говорит Шоуки.

Но команда Шоуки не только выяснила, что Microraptor обладал прочными чёрными перьями, как и Archaeopteryx за 20 миллионов лет до него, но, в отличие от Archaeopteryx, эти перья были с отливом, как у ворона.

То, каким образом кератин, меланин и в некоторых случаях воздух переслаиваются в микроструктуре пера, определяет его глянец или радужный блеск. Когда исследователи сравнили расположение меланосом в сохранившихся перьях Microraptor с перьями более чем 170 современных птиц различных окрасок, они обнаружили, что они были более всего сходны с расположением меланосом в современных перьях с радужным блеском. Поскольку известно, что у современных птиц радужный блеск играет ключевую роль в подаче брачных сигналов и демонстрациях, команда Шоуки, опубликовав свои результаты в номере «Science» от марта 2012 года, предположила, что то же самое было справедливо и для Microraptor. «Вероятно, радужный блеск несёт много функций, но наиболее изученной является сексуальна сигнализация, – говорит Шоуки. – Некоторые исследования указывают на то, что самки предпочитают спариваться с более яркоокрашенными и блестящими самцами, а у многих видов с радужным оперением существует резкий диморфизм [различие в цвете между самцами и самками, самки более тусклые], что говорит о наличии полового отбора».

И потому Microraptor, облачённый в глянцевый плащ из чёрных перьев с радужным блеском, которые отрастали далеко назад от его хвостовых костей, оказывается просто созданным для брачных демонстраций, и значение исследований вроде того, что провёл Шоуки, не могло остаться незамеченным для Карни. «Важность этого открытия простирается за границы простой эстетики, поскольку наличие радужного блеска у Microraptor даёт нам ключи к пониманию того, как динозавр мог бы жить и использовать своё оперение», – сказал он.

Но есть одна вещь, которую ещё предстоит открыть: если у всех рассмотренных видов – Archaeopteryx, Microraptor и такого же мелкого китайского пернатого динозавра под названием Anchiornis – было хотя бы частично тёмное оперение, то эта особенность могла бы существовать у общего предка птиц и их самых близких родственников среди динозавров. «Я думаю, что это достаточно разумно, – говорит Шоуки, – особенно в свете широкого распространения основанных на меланине окрасок у современных птиц – буквально в каждой отдельно взятой кладе [группа, включающая вид и его потомков, как ныне живущих, так и вымерших] современных птиц есть, как минимум, несколько цветов, в основе которых лежит меланин».