Resnične barve: Z molekularno analizo pojasnite trditve dino barv | 2020

Vsebina:

Anonim

Vse to zveni čudovito - toda kako vemo, da so melanomi, ki jih najdemo v fosilih, pravzaprav melanosomi in ne nekaj drugega, kot so ostanki mikrobov (od katerih nekateri prav tako tvorijo melanin), ki so prevlekli perje med razpadanjem in ohranjanjem? In če so melanomi, kako smo lahko prepričani, da je melanin, ki ga vsebujejo, edini mehanizem barvnega izražanja?

Z obstoječimi metodami, ki so močno odvisne od elektronske mikroskopije, je težko prepričati. Znanstveniki lahko identificirajo oblike in velikosti melanosomov, včasih celo zunanjo teksturo, ki jo tvorijo zrnca pigmenta, vendar slike ne dajejo celotne zgodbe. Na srečo, napredek v molekularni analizi daje paleontologom orodja, ki jim lahko pomagajo natančno določiti, kaj te oblike pomenijo.

NC državna paleontologinja Mary Schweitzer je postala strokovnjakinja za molekularno paleontologijo, ko je ugotovila, da so mehka tkiva, ohranjena v fosilizirani T. rex stegnenica. Od takrat je raziskala načine za uporabo molekularnih analitičnih tehnik, da bi odkrila, ali lahko tkiva, celice in beljakovine vztrajajo skozi proces fosilizacije. Zdaj, v članku, objavljenem v BioEssays , Schweitzer, doktorski kandidat Alison Moyer in soavtor Johan Lindgren z Univerze v Lundu na Švedskem opisujejo izzive, s katerimi se srečujejo raziskovalci, ki želijo določiti barvo dinozavrov. Predlagajo načine, kako se lahko molekularna analiza prenese na ohranjanje barve v dinozaverskem perju in druge raziskovalce spodbudi, da se odločijo za barvo.

"Glavni dokazi za melanosome so bili obliko - podolgovati ali okrogli," pravi Schweitzer. "Ampak mikrobi so lahko tudi podolgovati ali okrogli. In večina papirjev" barvnih dinozavrov "ne gleda samih mikroorganizmov, ampak merijo okrogle ali podolgovate vtise ali praznine, ki jih telesa pustijo v neidentificiranem, amorfnem materialu. Drugi raziskovalci trdijo, da morajo biti ta telesa melanosomi barve, ker je melanin tako trda, odporna molekula, toda kar kažejo na to, da ostanejo praznine, ko melanozomi propadajo. je bolj odporna kot melanin? Zanima me, kako lahko preizkusimo to teorijo.

"Eden od načinov je iskanje keratina. Perje vsebujejo keratin. Melanosomi so zakopani globoko v perje, ne pa na površino, in so prekriti s keratinom, ki je zelo trpežen protein, za katerega se je izkazalo, da traja skozi čas. to so melanozomi, potem je ta amorfni material keratin. Zakaj ne bi uporabili molekularne analize za potrditev prisotnosti keratina in melanina? "

Moyerjevi zgodnji poskusi kažejo, da mikrobi rastejo na vrhu perja, ko se razpadajo, in so porazdeljeni v istem vzorcu kot objavljeni "melanosomski" posnetki. Schweitzer in Moyer trdita, da bi lahko enake analize uporabili, da bi dokazali, da so melanozomi pripadali prvotni živali, ne pa mikrobom, ki so ga naselili po smrti. Vmesna ionska masna spektrometrija s časom poleta (ToF-SIMS) je bil pionir, ki ga je soavtor Lindgren pokazal ne le za identifikacijo melanina, temveč tudi za določitev območja na fosilu. Ko se ToF-SIMS uporablja skupaj z drugimi tehnologijami, bi lahko utemeljil argument za melanome ali mikrobe.

Toda tudi če vse te tehnologije dokončno pokažejo, da so strukture melanosomi, je še vedno vprašljivo, koliko svetlobe so prelili na barvo celotnega organizma. Iz teh študij ne moremo povedati, ali so dinozavri, kot sodobne ptice, poleg melanin uporabljali tudi druge pigmente. Pri pticah ti drugi pigmenti naredijo perje zeleno, modro in rumeno, vendar niso tako trdi kot melanin in zato ne morejo preživeti.

"Imamo vse te nove tehnologije in paleontologi so zdaj v edinstvenem položaju, da dobijo odgovore na vprašanja, ki so bila prej nedosegljiva," pravi Schweitzer. "To je pogumen nov svet, zato moramo biti previdni in skrbni, ko postavljamo temelje tako, da razvrščamo, merimo in identificiramo, kaj lahko in kaj ne moremo ohraniti. Nihče ne pravi, da melanomi ne morejo preživeti v fosilnem zapisu. da moramo uporabiti orodja, ki jih moramo zagotoviti, da resnično gledamo na melanome, ne na mikrobe. "