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    I paleontologi valutano i metodi di ricostruzione del colore fossile per proporre un nuovo quadro di studio

    Un esemplare incontaminato del dinosauro piumato Anchiornis huxleyi mostrando i suoi modelli di colore. La melanina è stata identificata per la prima volta da un animale di questa specie. Credito:Xiaoli Wang

    Dr. Michael Pittman del Laboratorio di Paleontologia dei Vertebrati, Dipartimento di Scienze della Terra, L'Università di Hong Kong ha condotto uno studio internazionale con il suo dottorato di ricerca. studente Mr Arindam Roy che valuta i metodi di ricostruzione del colore fossile per proporre un nuovo quadro di studio che migliori ed espanda la pratica attuale. Il documento è stato recentemente pubblicato sulla rivista Recensioni biologiche .

    "Le persone sono affascinate dal colore e dai motivi dei dinosauri e di altri animali estinti perché questi aspetti possono dirti molto su un animale. Pensa solo a una zebra e a un pavone. Abbiamo valutato tutto ciò che sappiamo sul colore fossile e animale moderno e l'abbiamo usato conoscenza per proporre un quadro per migliorare il modo in cui ricostruiamo il colore fossile in futuro". disse il dottor Pittman.

    il colore e i modelli sono fondamentali per comprendere la vita, ecologia, fisiologia e comportamento degli animali. Questi colori vengono prodotti quando la luce interagisce con i pigmenti e la struttura del tessuto animale. I comuni pigmenti animali presenti in natura includono melanina, carotenoidi, porfirine pterine, flavini e psittacofulvini che producono colori che vanno dal nero e grigio al giallo, arancione e verde.

    I fossili di dinosauro piumato, fondamentali per comprendere l'origine degli uccelli, sono stati i primi fossili animali a fornire prove di melanina, il pigmento colorato che abbiamo anche negli occhi e nei capelli. Negli ultimi dieci anni, modelli di colore sono stati ricostruiti in oltre 30 animali fossili tra cui uccelli, dinosauri e mammiferi non aviari, fornendo un'opportunità unica per testare ipotesi ecologiche e comportamentali che prima erano fuori portata. Sfortunatamente, la nostra conoscenza di altri pigmenti è scarsa nei reperti fossili poiché questi pigmenti non melanici sono più difficili da fossilizzare. Questa conoscenza incompleta e la mancanza di un approccio di studio standard sono state le sfide prevalenti per la ricostruzione del colore negli animali fossili.

    • Una ricostruzione dal vero del dinosauro piumato Anchiornis huxleyi sulla base di prove fossili del suo colore e dei suoi motivi. Questa prova includeva deduzioni sui pigmenti di melanina. Credito:HKU MOOC / Julius T Csotonyi / Michael Pittman.

    • (A) Nuovo quadro per la ricostruzione del colore fossile negli animali. Le linee continue indicano i passaggi confermati; le linee tratteggiate indicano passaggi potenzialmente utili che meritano ulteriori approfondimenti. (B) La maturazione incapsulata nei sedimenti è un metodo per produrre fossili artificiali che aiuta a capire meglio come vengono conservati i fossili. Abbreviazioni:ESI-MS, spettrometria di massa a ionizzazione elettrospray; FIB-TEM, microscopia elettronica a trasmissione di fascio di ioni focalizzata; FT-ICR-MS, spettrometria di massa a risonanza ciclotronica ionica a trasformata di Fourier; HPLC-MS, cromatografia liquida ad alta prestazione; LSF, fluorescenza stimolata dal laser; MLR, regressione logistica multinomiale; RMN, risonanza magnetica nucleare; PCA, analisi dei componenti principali; PPC, contrasto di probabilità di picco; Py-GC-MS, pirolisi-gascromatografia-spettroscopia di massa; sincotrone-LDPI, desorbimento-ionizzazione laser; TDCA, tiazolo-4, acido 5-dicarbossilico; TOF-SIMS, spettroscopia di massa degli ioni secondari a tempo di volo; UV, luce ultravioletta.

    • Credito:Università di Hong Kong

    Co-autore Dr. Evan Saitta del Field Museum of Natural History, Chicago, Stati Uniti ha detto, "Siamo nell'età d'oro delle tecniche multidisciplinari in paleontologia. Questo è il primo studio completo che non solo valuta criticamente i metodi attualmente disponibili, ma fornisce anche una struttura affidabile e ripetibile che copre tutti i sistemi di pigmenti dei vertebrati, non solo la sola melanina".

    Il nuovo quadro di ricostruzione paleocolore proposto dal Dr. Michael Pittman, Il signor Arindam Roy e il loro team internazionale comprendono quattro fasi principali:(1) mappare l'estensione nota o sospetta del colore e dei motivi conservati nel campione; (2) Ricerca di microstrutture contenenti pigmenti mediante microscopia elettronica, ad es. la forma della microstruttura può essere utilizzata per identificare i colori a base di melanina come il nero, grigio e marrone); (3) Se i colori a base di melanina non vengono rilevati, utilizzare tecniche di analisi chimica di fascia alta per rilevare biomarcatori di altri pigmenti (4) Utilizzare colori e motivi ricostruiti per testare ipotesi fondamentali relative alla fisiologia animale, ecologia e comportamento. La nuova struttura supera le sfide passate incorporando le firme chimiche di diversi pigmenti, dettagli anatomici su larga e piccola scala visibili nei fossili, nonché il potenziale di fossilizzazione di diversi pigmenti. Questo quadro fornisce un contesto di fondo per l'evoluzione dei meccanismi di produzione del colore e dovrebbe incoraggiare gli sforzi futuri per ricostruire il colore in più animali fossili, inclusi rettili e mammiferi non dinosauri.

    I paleontologi dell'HKU valutano i metodi di ricostruzione dei colori fossili per proporre un nuovo quadro di studio. Credito:Università di Hong Kong

    Signor Roy, il primo autore dello studio e un dottorato di ricerca a Hong Kong. Il collega ha detto, "Sono davvero entusiasta del corso che abbiamo tracciato in questo studio di revisione poiché affronterò molti dei problemi chiave che abbiamo identificato durante i miei studi di dottorato alla HKU."


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