Меланосомы — это небольшие наполненные пигментом мешочки, расположенные внутри клеток перьев и других пигментированных тканей позвоночных. Они содержат меланин, который может придавать перьям цвет от коричневато-красного до серого и сплошного черного. Меланосомы имеют продолговатую или круглую форму, и идентификация этих маленьких тел в сохранившихся перьях привела к предположениям о физиологии, среде обитания, окраске и образе жизни вымерших животных, включая динозавров, которые когда-то обладали ими.
Но меланосомы — не единственные круглые и продолговатые микроскопические структуры, которые могут обнаруживаться в окаменелых перьях. Фактически, микробы, которые привели к разложению животного до фоссилизации, имеют тот же размер и форму, что и меланосомы, и они также будут присутствовать в перьях во время разложения.Элисон Мойер, доктор философии. кандидат палеонтологии в штате Северная Каролина хотел выяснить, можно ли окончательно идентифицировать эти структуры как меланосомы или микробы. Используя черные и коричневые куриные перья (куры — одни из ближайших живых родственников динозавров и древних птиц), Мойер выращивал на них бактерии, чтобы воспроизвести то, что мы видим в летописи окаменелостей.
Она использовала три различных типа микроскопии, чтобы изучить закономерности роста биопленок, а затем сравнила эти структуры с меланосомами внутри куриных перьев, которые она разрезала. Наконец, она сравнила микробы и настоящие меланосомы со структурами окаменелого пера Gansus yumenensis, птичьего динозавра, жившего около 120 миллионов лет назад, и с опубликованными другими изображениями ископаемых «меланосом».
Ее выводы вызвали еще больше вопросов.«Эти структуры могут быть оригинальными для птицы, или они могут быть биопленкой, которая разрослась и разрушила перо — в последнем случае они также будут производить круглые или удлиненные структуры, которые не являются меланосомами», — говорит Мойер. «Меланосомы встроены в кератин, который является очень прочным белком, поэтому их трудно увидеть, если не произошло какого-то разложения.
Но разлагаются бактерии, и это может быть то, что мы наблюдаем, а не меланосомы. Само собой. Невозможно с уверенностью сказать, что это за структуры, без дополнительных данных, включая мелкомасштабные химические данные ».Исследование публикуется в Интернете в Scientific Reports.
Возможные следующие шаги Мойера включают тестирование на наличие кератина или бактерий в окаменелостях путем поиска их молекулярных сигналов.«Технология, доступная нам как палеонтологам, сейчас потрясающая, и она значительно упростит проверку всех выдвигаемых нами гипотез об этих окаменелостях», — говорит Мойер. «А пока, возможно, мы сможем установить некоторые основные критерии для идентификации этих структур как меланосом, например, находятся ли они внутри пера или снаружи».
Исследование частично финансировалось Национальным научным фондом и фондом Дэвида и Люсиль Паккард. Ископаемое перо было предоставлено Геологическим музеем Ганьсу в Ланьчжоу, Ганьсу, Китай.