Wahre Farben: Mithilfe der Molekularanalyse können die Ansprüche an die Dino-Farbe geklärt werden | 2020

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Anonim

Es klingt alles wunderbar - aber woher wissen wir, dass die in den Fossilien gefundenen Melanosomen tatsächlich Melanosomen sind und nicht etwas anderes, wie übrig gebliebene Eindrücke von Mikroben (von denen einige auch Melanin bilden), die die Feder während ihres Zerfalls und ihrer Konservierung bedeckten? Und wenn es sich um Melanosomen handelt, wie können wir dann sicher sein, dass das darin enthaltene Melanin der einzige vorhandene Mechanismus zur Farbexpression war?

Bei den derzeitigen Methoden, die sich stark auf die Elektronenmikroskopie stützen, ist es schwierig, sicher zu sein. Wissenschaftler können die Formen und Größen der Melanosomen identifizieren und manchmal sogar die äußere Textur, die durch die Pigmentkörner im Inneren erzeugt wird, aber Bilder geben nicht die vollständige Geschichte wieder. Glücklicherweise bieten Fortschritte in der molekularen Analyse den Paläontologen Werkzeuge, mit denen sie genau bestimmen können, was diese Formen bedeuten.

Mary Schweitzer, Paläontologin im US-Bundesstaat NC, wurde Expertin für molekulare Paläontologie, als sie feststellte, dass in einem fossilen Gewebe Weichgewebe konserviert war T-Rex Femur. Seitdem hat sie nach Wegen gesucht, molekulare Analysetechniken einzusetzen, um herauszufinden, ob Gewebe, Zellen und Proteine ​​während des Fossilisierungsprozesses bestehen können. Nun, in einem Artikel veröffentlicht in BioEssays , Schweitzer, Doktorandin Alison Moyer und Co-Autor Johan Lindgren von der Universität Lund in Schweden beschreiben die Herausforderungen, denen sich Forscher gegenübersehen, die die Farbe von Dinosauriern bestimmen wollen. Sie schlagen Wege vor, wie sich die molekulare Analyse auf die Farbkonservierung von Dinosaurierfedern auswirken kann, und fordern andere Forscher auf, noch einen Schritt weiter zu gehen, bevor sie Farbe beanspruchen.

"Der primäre Beweis für Melanosomen war die Form - länglich oder rund", sagt Schweitzer. "Aber Mikroben können auch länglich oder rund sein. Und die Mehrheit der 'farbigen Dinosaurier'-Papiere betrachtet die Mikrokörper selbst nicht. Stattdessen messen sie runde oder längliche Eindrücke oder Hohlräume, die die Körper in einem nicht identifizierten, amorphen Material hinterlassen haben Andere Forscher behaupten, diese Körper müssten die farbgebenden Melanosomen sein, denn Melanin ist ein so zähes, resistentes Molekül, aber sie zeigen, dass beim Zerfall der Melanosomen Hohlräume verbleiben. ist resistenter als Melanin? Mich interessiert, wie wir diese Theorie testen können.

"Eine Möglichkeit besteht darin, nach Keratin zu suchen. Federn enthalten Keratin. Melanosomen sind tief im Federgewebe vergraben, nicht auf der Oberfläche, und sie sind mit Keratin bedeckt, einem sehr zähen Protein, von dem gezeigt wurde, dass es über die Zeit bestehen bleibt. Wenn Es handelt sich um Melanosomen, also sollte das amorphe Material Keratin sein. Warum nicht die molekulare Analyse verwenden, um das Vorhandensein von Keratin und Melanin zu bestätigen? "

Moyers frühere Experimente zeigen, dass Mikroben beim Zerfall auf Federn wachsen und sich in demselben Muster verteilen wie veröffentlichte "Melanosomen" -Bilder. Schweitzer und Moyer argumentieren, dass die gleichen Analysetypen verwendet werden könnten, um zu zeigen, dass die Melanosomen zum ursprünglichen Tier gehörten und nicht zu den Mikroben, die es nach dem Tod besiedelten. Die Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS) wurde vom Co-Autor Lindgren entwickelt, um Melanin nicht nur zu identifizieren, sondern es auch auf bestimmte Bereiche eines Fossils abzubilden. Wenn ToF-SIMS zusammen mit anderen Technologien verwendet wird, könnte dies das Argument für Melanosomen oder Mikroben zementieren.

Aber selbst wenn all diese Technologien eindeutig zeigen, dass es sich bei den Strukturen um Melanosomen handelt, ist es fraglich, wie viel Licht sie auf die Farbe des gesamten Organismus werfen. Was wir diesen Studien nicht entnehmen können, ist, ob Dinosaurier wie moderne Vögel neben Melaninen auch andere Pigmente verwendeten. Bei Vögeln machen diese anderen Pigmente Federn grün, blau und gelb, aber sie sind nicht so zäh wie Melanin und überleben möglicherweise nicht.

"Wir verfügen über all diese neuen Technologien, und Paläontologen sind jetzt in einer einzigartigen Position, um Antworten auf Fragen zu erhalten, die zuvor unerreichbar waren", sagt Schweitzer. "Es ist eine schöne neue Welt, deshalb müssen wir vorsichtig und fleißig sein, wenn wir die Grundlagen schaffen, indem wir klassifizieren, messen und identifizieren, was erhalten werden kann und was nicht. Niemand sagt, dass Melanosomen im Fossilienbestand nicht überleben können, nur dass wir die Werkzeuge verwenden müssen, die wir brauchen, um sicherzustellen, dass wir wirklich Melanosomen und nicht Mikroben betrachten. "