Палеонтологи нашли в Германии великолепно сохранившиеся останки древней мыши, в которых отпечатались не только кости давно исчезнувшего грызуна, но и пигментные молекулы из его рыжей шерсти. Значение этой находки для науки было раскрыто в журнале Nature Communications.
"У нас уже были данные, указывавшие на присутствие красных пигментов в окаменелостях, однако мы не могли доказать этого, так как нам просто не с чем было их сравнивать. Нам пришлось потратить много лет на анализ тканей современных животных для того, чтобы интерпретировать эти находки и доказать, что мы действительно можем находить их", — заявил Рой Вогелиус (Roy Wogelius) из Манчестерского университета(Великобритания).
За последние годы палеонтологи нашли множество свидетельств того, что останки пигментных клеток и молекул, содержавшихся в перьях, шерсти и прочих покровных тканях древних животных, могут сохраняться при окаменении. Впервые подобные клетки – меланосомы – были найдены в отпечатках перьев древних птиц и динозавров, и сегодня мы знаем о реальном окрасе археоптериксов и их более "продвинутых" потомков.
Не все ученые согласились с тем, что эти останки действительно содержат следы окраски их владельцев. Скептики сразу же заявляли, опираясь на видимое отсутствие подобных структур в останках млекопитающих, что те на самом деле представляли собой не пигментные клетки, а останки различных бактерий.
Международная группа ученых впервые в истории восстановила прижизненную окраску ископаемых млекопитающих. По данным исследователей, два вида летучих мышей, вымерших около 50 млн лет назад, имели шерсть красновато-коричневой гаммы.
В этой работе принимали участие специалисты из различных научных центров США, Великобритании, Германии, Эфиопии и Дании. Разработанная коллективом палеонтологов, биохимиков, физиков и других ученых методика, как ожидается, позволит со временем реконструировать окраску живых существ, исчезнувших даже 300 млн лет назад.
"Мы изучили ткани рыб, лягушек и головастиков, волосы млекопитающих, перья птиц и даже чернила осьминога и кальмара, – рассказала один из авторов новой научной работы Кейтлин Коллери из Виргинского политехнического института. – Все они сохранили пигмент меланин, так что можно с уверенностью сказать, что меланин присутствует повсюду в палеонтологической летописи. Благодаря ему мы можем с уверенностью восстановить некоторые оригинальные окраски древних животных".
За естественный цвет живых существ в природе отвечают специальные микроскопические структуры – меланосомы. Эти органеллы содержат пигмент меланин, придающий темную окраску волосам, перьям, коже и глазам. Меланосомы уже давно встречались палеонтологам среди ископаемых остатков, но прежде считалось, что это просто окаменелости бактерий. Впервые идентифицировать их именно как меланосомы удалось в 2008 году молекулярному палеобиологу Бристольского университета Якобу Винтеру, ведущему автору нынешнего исследования.
"Очень важно, что меланины разного цвета находят в органеллах разной формы: красноватые меланосомы похожи на маленькие фрикадельки, а черные – на маленькие колбаски. Ту же тенденцию мы наблюдаем в ископаемом материале, – сообщил Винтер. – А из этого следует, что корреляция цвета меланина с формой меланосом – достаточно древнее изобретение, которое мы можем использовать, чтобы восстановить прижизненный цвет животного, просто взглянув на форму меланосом в его окаменелостях".
Кроме того, меланины разного цвета различны по своему химическому строению, уточнить которое позволяет масс-спектрометрия. А чтобы еще больше повысить точность реконструкции окраски, исследователи воспроизвели условия образования окаменелостей и проследили за теми изменениями, которые происходили в ходе этого процесса с молекулами меланинов. "В ходе экспериментов мы смогли увидеть, как меланин химически изменяется на протяжении миллионов лет, разработав действительно захватывающий новый способ извлечения ранее недоступной информации из окаменелостей", – сказала Коллери.
Но вернемся к главным героям статьи – палеогеновым летучим мышам Palaeochiropteryx и Hassianycteris, обитавшим на берегу тропического озера на территории современной Германии. Трудами группы палеонтологов для них была восстановлена красновато-коричневая окраска. "Ну да, летучие мыши обычно коричневые. Это не такой уж большой сюрприз, но ведь это летучие мыши 49-миллионолетней давности! И они выглядели совершенно как современные", – констатировал Якоб Винтер.
Источник: PaleoNews
Ученые представили первое убедительное доказательство того, что меланосомы, органеллы, в которых содержится пигмент меланин, могут сохраняться в ископаемом состоянии. Открытие поможет понять, как были окрашены динозавры и другие вымершие существа.
Об этом говорится в статье шведских специалистов из Лундского университета, опубликованной в журнале Scientific Reports.
В последние годы исследователи всё чаще выделяют из покровов динозавров, ихтиозавров и других вымерших животных микроскопические образования, похожие на меланосомы. Так называются клеточные органеллы, наполненные пигментом. Однако скептики не раз утверждали, что предполагаемые меланосомы в действительности являются окаменевшими бактериями, которые посмертно заселяли тела доисторических существ.
Чтобы рассеять эти сомнения, авторы работы изучили оперение юрского динозавра Anchiornis huxleyi, жившего примерно 150 миллионов лет назад на территории современного Китая. Под сканирующим микроскопом ученые разглядели, что на бородках его перьев из хвоста и крыльев присутствуют удлиненные тельца, напоминающие эумеланосомы современных птиц.
Палеонтологи подчеркивают, что выявленные образования никогда не образуют цепочки подобно делящимся бактериям. С помощью двух различных методов спектрометрии удалось показать, что химический состав телец полностью идентичен эумеланину - разновидности меланина, отвечающей за коричневый и черный цвета в окраске. Единственное, в них содержится немного больше серы - это связано с процессами посмертной минерализации.
По словам авторов статьи, их результаты неопровержимо доказывают, что меланосомы могут сохраняться в окаменевшем виде. Следовательно, у ученых есть возможность при реконструкции окраски вымерших организмов опираться не только на воображение, но и на реальные факты.
Источник: infox.ru
По-видимому, клеточные органеллы, вырабатывавшие пигмент в перьях, не только придавали динозаврам красивую окраску, но и определяли форму перьев, а также влияли на обмен веществ, что в конечном счёте и привело к появлению птиц.
Джулия Кларк из Техасского университета в Остине (США) и её коллеги изучили меланосомы перьев, волос и кожи 181 современной птицы, млекопитающего и рептилии, а также 13 ископаемых ящериц, черепах, динозавров и птерозавров. Оказалось, что в линиях, ведущих к птицам, меланосомы на удивление более разнообразны по длине, ширине и форме, чем другие образцы, и этот признак возникает одновременно с появлением напоминающих перья образований у динозавров из клады Maniraptora, которые были предтечами птиц. Эти «перистые» структуры очень похожи на хорошо знакомые нам перья современных птиц. К тому же формы меланосом древних манирапторов и современных птиц сопоставимы, и по ним можно реконструировать расцветку вымерших животных.
Напротив, меланосомы ископаемых ящериц, черепах и крокодилов примерно одинаковы и не коррелируют с расцветкой их нынешних потомков.
Взрыв разнообразия меланосом мог привести одновременно к увеличению скорости обмена веществ, а быстрый метаболизм — ключ к активному полёту. «Многие гены, участвующие в отвечающей за окраску системе, вовлечены также в другие важные процессы, связанные в частности с приёмом пищи, стрессовыми реакциями, размножением и так далее», — отмечает г-жа Кларк. Иными словами, изменение пигментации может коррелировать с более существенной перестройкой энергетики и физиологии организма.
Это соображение подтверждается данными о современных животных, у которых разнообразие меланосом действительно связано с метаболизмом. «Только у нынешних теплокровных сухопутных позвоночных, у которых независимо развился ускоренный обмен веществ, мы нашли уровень разнообразия меланосом, сопоставимый с таковым оперённых динозавров», — подчёркивает г-жа Кларк.
Результаты исследования опубликованы в журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Учёные
Меланосомы — это органеллы, которые, как правило, присутствуют в клетках кожи, волос и перьев. Они бывают двух основных типов и разных форм в зависимости от пигмента. Красно-коричневые, например, напоминают фрикадельки, а чёрные и серые — колбаски.
Хотя ископаемые меланосомы уже утратили свой первоначальный цвет,
Однако
Г-жа Макнамара и её коллеги сымитировали процесс фоссилизации путём размещения перьев современных птиц в автоклаве — устройстве для стерилизации лабораторного оборудования с давлением 250 атмосфер и температурой 200–250 °C. За сравнительно краткое время материал переживает всё то, что испытал бы, попав на миллионы лет под землю.
Меланосомы сохранились, но «сели». Те из них, на которые воздействовала высокая температура, сократились на 19% в длину и 20% в ширину.
Учёные отмечают, что степень изменений зависит от того, как хранились перья. Те, что происходят из более горячих и глубоких мест вроде китайских пород, где нашли анхиорниса, должны были пережить более сильную трансформацию, чем перья, залегавшие ближе к поверхности земли. Необходимо учесть данное обстоятельство и пересмотреть прежние выводы. Г-жа Макнамара считает, что г-ну Винтеру надо бы принять это к сведению и взяться за повторный анализ.
Но сам г-н Винтер уверяет, что он в курсе того, как изменяются меланосомы, ибо они оставляют после себя полноразмерный отпечаток, по которому можно судить об их первоначальной величине и форме. К тому же учёный подчёркивает, что они не влияют существенно на результат реконструкции. По его мнению, это вопрос того, насколько насыщенным была, например, красновато-коричневая окраска.
Что касается конкретно анхиорниса, то г-н Винтер отмечает, что он опирался на отношение длины меланосом к ширине, которое остаётся постоянным, ибо в длину и ширину органеллы сокращаются примерно одинаково.
Результаты исследования опубликованы в журнале
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
03-10-2012 Просмотров:11651 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Используя одни и те же стройматериалы, пауки по-разному крепят паутину к поверхности: либо очень прочно — в расчёте на быструю летающую добычу, либо очень слабо — надеясь на медленную и...
01-09-2014 Просмотров:7303 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Остатки самого древнего существа, обладавшего настоящими мышцами, обнаружили британские палеонтологи на канадском острове Ньюфаундленд. По предварительным данным, первый потенциальный бодибилдер планеты был родственником кораллов и жил на дне морском в...
26-04-2013 Просмотров:11241 Новости Геологии Антоненко Андрей
Химические остатки участка земной коры, погрузившегося глубоко в мантию, со временем могут вновь выйти на поверхность в совершенно другом месте — например, на каком-нибудь далёком вулканическом острове. Остатки земной коры, затонувшей...
25-09-2012 Просмотров:10730 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Развитие средств прямого обнаружения экзопланет идёт полным ходом и ставит перед исследователями вопрос: как полученные изображения экзопланет и экзолун можно использовать для определения их обитаемости? Астрономы из Германии и США,...
17-11-2012 Просмотров:12678 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые впервые расшифровали полный геном домашней свиньи и показали, что он содержит значительное количество генов, отвечающих за иммунитет и обоняние. Гены же, связанные со способностью ощущать вкус, в нем представлены...
У многих современных и некоторых ископаемых земноводных распространен особый вид полового диморфизма, при котором самка оказывается заметно крупнее самца. Как показали исследования канадских биологов, такая ситуация серьезно повышает шансы на…
В последнее время учёные начинают склоняться к тому, что падение метеорита стало coup de grace (ударом милосердия) для динозавров, и без того вымиравших под сурдинку меняющегося из-за извержений вулканов климата. Иллюстрация…
Перспектива клонирования мамонта и возвращения к жизни целой популяции этих животных становится все ближе. Как заявил профессор эволюционной генетики канадского университета Макмастера Хендрик Пойнар, речь идет о каких-то 30-50 годах,…
Распределением органов по левой и правой сторонам организма занимается тубулиновый цитоскелет, причём программа асимметрии запускается едва ли не сразу после оплодотворения. При индивидуальном развитии зародыша каждый орган занимает своё место: сердце,…
По словам ученых, мозг раков-богомолов не сравнивает данные, поступающие с разных рецепторов, а использует их в "сыром" виде. Рак-богомолПричудливые раки-богомолы и их родичи оказались обладателями крайне необычной формы зрения, почти не требующей вычислительных…
Растения амброзии каким-то образом узнают, кто растёт рядом, и если это ближайший родственник, то амброзия позволяет грибам микоризы распространиться так, чтобы и родственная особь могла воспользоваться их услугами. Амброзия полыннолистная, доставляющая…
Ученые выяснили, что приматы способны издавать контрастные гласные звуки — ключевой элемент человеческой речи. Это значит, что наши предки могли начать говорить намного раньше, чем предполагалось. Результаты исследования опубликованы в…
Тугун распространен по всему Енисею, от пос. Шушенское до устья. Обитает во многих крупных притоках среднего и нижнего Енисея (Кан, Ангара, Большой Пит, Подкаменная и Нижняя Тунгуски) и некоторых озерах…
Рыбы Амура. В Приамурье проживает более 130, а по некоторым данным 139 видов рыб относящимся к двум надклассам – бесчелюстным (Agnata) и челюстноротым (Gnathostomata). Бесчелюстные представлены классом – одноноздревых (Cephalaspidomorphi) включающем…