Какими бы великолепными они ни были, большинство окаменелостей довольно монохромны, что побуждает палеонтологов прикладывать все усилия, чтобы сделать вывод, какого цвета могли быть эти древние организмы. Новое исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Некоторые исключительные окаменелости сохранили молекулы пигмента в перьях динозавров и чешуйчатой коже. Но, учитывая миллионы лет, которые отделяют нас от жизни этих древних животных, ученые не совсем уверены, как процесс окаменения мог повлиять на эти химические отпечатки.
Чтобы избавиться от догадок при представлении цветов окаменелых существ, группа исследователей из Китая и Ирландии провела серию лабораторных экспериментов, чтобы соединить точки между тональными узорами, часто наблюдаемыми на окаменелых насекомых, и свойствами исходной ткани, чтобы подтвердить истинную природу их окраски.
«Многие ископаемые насекомые демонстрируют монохроматические цветовые узоры, которые могут дать ценную информацию о поведении и экологии древних насекомых», — пишут палеонтолог Нанкинского университета Шэнъю Ван и его коллеги. «Однако неизвестно, отражают ли эти узоры исходную пигментную окраску, и механизм их формирования не исследован».
Окаменелые насекомые часто имеют черновато-коричневые пятна, полосы или пятна — узоры, которые, как предположили исследователи, могут отражать толщину и затвердевание экзоскелета насекомых или содержание пигментов в этих тканях.
Хотя такие тоновые узоры не могут соперничать с ослепительными цветами переливающихся насекомых, сохранившихся в янтаре, эти узоры все же могут служить важной подсказкой о внешнем виде насекомых.
Используя световую и сканирующую электронную микроскопию, исследователи изобразили окаменелого прямокрылого, известного тем, что на его крыльях имеются поразительные монохромные узоры, похожие на современного кузнечика с полосатыми крыльями. Лишь в темных полосах они нашли следы экзоскелета насекомого.
Затем Ван и его коллеги выбрали три современных вида жуков с простым рисунком, завернули их экзоскелеты в алюминиевую фольгу и запекали при температуре от 200 до 500 °C, чтобы имитировать окаменение.
Изучая образцы с помощью сканирующей электронной микроскопии, исследователи обнаружили, что оставшиеся темные пятна действительно принадлежали пигментированным частям экзоскелета, богатым меланином. Эти пятна устойчивы к тепловому разложению, в то время как участки с низким содержанием меланина были потеряны, как вы можете видеть на изображении ниже.
Как ни странно, нагретые образцы прошли промежуточную фазу разложения, когда они полностью почернели, прежде чем снова обнажить свои узоры.
Результаты показывают, что если темные оттенки образца однородны, это может быть просто артефакт окаменелости. Однако полосатые или пятнистые узоры можно считать типичными для оригинальной цветовой палитры окаменелых насекомых, заключают исследователи.
Химические доказательства присутствия меланина были обнаружены ранее в остатках темного экзоскелета других ископаемых насекомых, в том числе жука, осы и стрекозы.
Но, несмотря на большое изобилие насекомых и летопись окаменелостей, которая восходит к раннему девонскому периоду, около 400 миллионов лет назад, когда первые сосудистые растения только закрепились, окраска окаменелых насекомых в значительной степени упускалась из виду по сравнению с позвоночными.
Ван и его коллеги говорят, что их экспериментальное исследование «открывает новые возможности» для интерпретации окаменелостей насекомых, теперь, когда мы имеем лучшее представление о том, как сохраняются насекомые.
«Наши данные представляют собой первое эмпирическое свидетельство того, что монохроматические узоры в сжатых окаменелостях насекомых имеют биологическое происхождение и представляют собой цветовые узоры на основе меланина», — пишут Ван и его коллеги.
Учитывая то, что мы пришли к пониманию того, как эволюция благоприятствует определенным цветам, они надеются, что будущие исследования, сравнивающие их тональные паттерны в глубоком времени, смогут «дать ценную информацию о функциональной эволюции окраски, поведения и физиологии насекомых в древних экосистемах».
