Di che colore erano i dinosauri? Se hai un'immagine nella tua testa, nuovi studi suggeriscono che potrebbe essere necessario rivederlo. Una nuova ricerca sui fossili suggerisce anche che le strutture che producono pigmenti vanno oltre l'aspetto dei dinosauri e potrebbero aver svolto un ruolo fondamentale anche all'interno dei loro corpi.

Le ultime scoperte hanno anche aperto la strada a una ricostruzione più accurata dell'anatomia interna degli animali estinti, e approfondimenti sulle origini di caratteristiche come piume e volo.

Gran parte di questo deriva dalle indagini sulla melanina, un pigmento che si trova in strutture chiamate melanosomi all'interno delle cellule che conferisce caratteristiche esterne compresi i capelli, piuma, pelle e occhi il loro colore, e che, ora si scopre, è abbondante anche all'interno del corpo degli animali.

"L'abbiamo trovata in posti dove non pensavamo esistesse, " ha detto la dott.ssa Maria McNamara, un paleobiologo presso l'University College Cork in Irlanda. "Abbiamo trovato melanosomi nei polmoni, il cuore, fegato, milza, tessuti connettivi, reni... sono praticamente ovunque."

Le scoperte nelle ultime ricerche del suo team, pubblicato a metà agosto, sono stati realizzati utilizzando tecniche avanzate di microscopia e raggi X di sincrotrone, che sfruttano l'energia degli elettroni in rapido movimento per aiutare a esaminare i fossili nei minimi dettagli.

Usando questi, i ricercatori hanno scoperto che la melanina era diffusa negli organi interni degli anfibi sia moderni che fossili, rettili, uccelli e mammiferi, in seguito a una scoperta fatta l'anno scorso secondo cui i melanosomi nel corpo delle rane esistenti e fossili in realtà superavano di gran lunga quelli trovati all'esterno.

Cosa c'è di più, sono rimasti sorpresi nello scoprire che la composizione chimica e la forma dei melanosomi variavano tra i tipi di organi, aprendo così interessanti opportunità per usarli per mappare i tessuti molli degli animali antichi.

Secondario

Questi studi hanno anche ulteriori implicazioni. Per uno, la scoperta che i melanosomi sono così comuni all'interno del corpo degli animali può rivedere la nostra stessa comprensione della funzione della melanina, dice il dottor McNamara. "C'è il potenziale che la melanina non si sia affatto evoluta per il colore, " ha detto. "Quel ruolo potrebbe effettivamente essere secondario a funzioni fisiologiche molto più importanti".

La sua ricerca indica che potrebbe avere un ruolo importante nell'omeostasi, o regolazione dello stato chimico e fisico interno del corpo, e l'equilibrio dei suoi elementi metallici.

"Una grande domanda ora è se questo si applica al primo, la maggior parte dei vertebrati primitivi?" disse il dottor McNamara. "Possiamo trovare prove fossili di questo? Quale funzione della melanina è evolutivamente primitiva:produzione di colore o omeostasi?"

Allo stesso tempo, i risultati implicano che potremmo aver bisogno di rivedere la nostra comprensione dei colori degli animali antichi. Questo perché i melanosomi fossili che in precedenza si pensava rappresentassero le tonalità esterne potrebbero in realtà provenire da tessuti interni, soprattutto se il fossile è stato perturbato nel tempo.

La dottoressa McNamara afferma che la sua ricerca ha anche dimostrato che i melanosomi possono cambiare forma e rimpicciolirsi nel corso di milioni di anni, potenzialmente in grado di influenzare le ricostruzioni del colore.

A complicare ulteriormente il quadro è che gli animali contengono pigmenti aggiuntivi non melanici come i carotenoidi e ciò che è noto come colore strutturale, che è stato identificato solo di recente nei fossili. Nel 2016, uno studio del team del Dr. McNamara sulla pelle di un serpente di 10 milioni di anni ha scoperto che questi potrebbero essere conservati in alcuni resti mineralizzati.

"Questi hanno il potenziale per preservare tutti gli aspetti della gamma di colori che hanno i vertebrati, " ha detto il dottor McNamara.

Spera che nel tempo queste scoperte e tecniche ci aiutino insieme a interpretare in modo molto più accurato i colori degli organismi antichi, anche se in questi primi giorni, non ha esempi di animali per i quali questo è già cambiato.

Tempo profondo

Molti dei progressi significativi in ​​quest'area sono scaturiti da un progetto che il Dr. McNamara conduce chiamato ANICOLEVO, che si proponeva di esaminare l'evoluzione del colore negli animali nel tempo profondo, o centinaia di milioni di anni.

Il punto di partenza del progetto era che i precedenti studi sul colore degli animali hanno in gran parte omesso un'analisi approfondita dei fossili, lasciando un vuoto significativo basando ciò che sappiamo sul colore principalmente sugli organismi moderni.

Ma da allora ha portato a un'indagine ancora più ampia. Il dottor McNamara afferma che sta fornendo nuovi suggerimenti sui tipi di strutture e processi biologici essenziali per la sopravvivenza negli ambienti terrestri e acquatici. "Sembra che saremo in grado di esaminare in modo molto più ampio, domande entusiasmanti su cosa significa essere un animale, " lei disse.

Parte della sua ricerca su due fossili trovati in Cina ha anche mostrato che i rettili volanti conosciuti come pterosauri avevano piume, potenzialmente portando l'evoluzione di queste strutture indietro di altri 80 milioni di anni a 250 milioni di anni fa. I fossili contenevano melanosomi conservati con diverse forme e dimensioni, uno dei segni rivelatori delle piume.

"Siamo stati in grado di dimostrare per la prima volta che non solo i dinosauri erano piumati, ma un gruppo di animali completamente diverso, gli pterosauri, aveva anche piume, " ha detto il dottor McNamara.

Un altro progetto a cui ha lavorato, chiamato COLORE FOSSILE, confrontato la chimica dei modelli di colore tra insetti fossili e moderni. Ancora, dice il dottor McNamara, questi non si mappano completamente l'uno sull'altro.

"È già chiaro che il processo di fossilizzazione ha in qualche modo alterato la chimica, quindi stiamo facendo esperimenti per cercare di capire questi cambiamenti".

Ciò che è evidente è che c'è ancora molto da scoprire sul colore. "Siamo solo sulla punta dell'iceberg quando si tratta di ricerca sui colori fossili, " ha detto il dottor McNamara.

Termoregolazione

Altri ricercatori concordano sul fatto che il colore degli animali è più di quanto non sembri. Dottor Matthew Shawkey, un biologo evoluzionista presso l'Università di Gent in Belgio, ha affermato che esaminare le proprietà e le funzioni al di là dell'uso del colore per mezzi visivi come la segnalazione e il camuffamento sarà fondamentale per comprenderne il vero significato.

"Per esempio, come influiscono i colori sulla termoregolazione? Volo? Tali funzioni possono essere complementari, o ancora più significativo, rispetto alle funzioni puramente visive, " Egli ha detto.

Il dottor Shawkey sta esaminando queste domande, con uno dei suoi studi recenti che indica che il colore delle ali degli uccelli può svolgere un ruolo importante nell'efficienza del volo portando a diverse velocità di riscaldamento.

"Quella che era iniziata come una novità nella decifrazione dei colori dei dinosauri si è trasformata in un campo molto serio che sta studiando le origini dei principali sistemi di pigmenti, come l'evoluzione delle strutture colorate possa aver contribuito a guidare le principali transizioni evolutive come l'origine del volo, e come il colore è legato all'ecologia e alla selezione sessuale, " ha detto il dottor Steve Brusatte, un paleontologo vertebrato e biologo evoluzionista presso l'Università di Edimburgo, UK.

In definitiva, potremmo essere in grado di scoprire di più sul colore di quanto un tempo si ritenesse possibile. "Quando stavo crescendo, tanti libri sui dinosauri che ho letto a scuola dicevano che non avremmo mai saputo di che colore erano, " disse il dottor Brusatte. "Ma come spesso accade nella scienza, era sciocco considerare questo come impossibile."

Ha detto che è entusiasta di vedere cosa verrà dopo, con il campo appena agli inizi:"I paleontologi ora hanno una finestra completamente nuova nella comprensione della biologia e dell'evoluzione degli organismi estinti da tempo".