Откуда мы знаем, какого цвета были динозавры?

Это микрораптор - плотоядный четырехкрылый динозавр, больше полуметра в длину. Он питался рыбой и жил около 120 млн. лет назад. Почти всё, что о нём известно, мы узнали из окаменелостей.

Неужели его окрас - всего лишь догадка художника? Ответ – нет! Мы точно знаем, что он был переливающегося черного цвета, так как палеонтологи проанализировали содержащиеся в окаменелостях улики. Но чтобы разобраться в данных, нужно тщательно исследовать останки и иметь хорошее понимание физики света и цвета.

Для начала посмотрим на то, что же мы видим на окаменелостях. Отпечатки костей и перьев, оставившие явные минеральные отложения, по этим следам мы можем определить, что оперение этого динозавра было похоже на оперение современного динозавра – птицы. Но что дает птицам их фирменный разнообразный окрас? Большинство перьев содержит всего один или два красящих пигмента. Красный окрас кардиналу дает каротиноид, тот же пигмент, что делает морковку оранжевой. Черный же цвет на голове получен из меланина - пигмента, дающего цвет и нашим волосам, и коже. Но в оперении птиц меланин непростое красящее вещество. Он формирует полую наноструктуру под названием меланосомы, которые могут переливаться всеми цветами радуги.

Чтобы понять, как это работает, нужно вспомнить несколько фактов о свете. Свет - маленькая электромагнитная волна, перемещающаяся в пространстве. Верхушка волны называется гребнем, а расстояние между двумя гребнями называется длиной волны. Расстояние между гребнями в красном цвете составляет около семисот миллиардных метра, а длина волны фиолетового света и того меньше, около четырехсот миллиардных метра или четыреста нанометров. Когда свет падает на тонкую переднюю поверхность полой меланосомы птицы, какая-то его часть отражается, а другая поглощается. Какая-то доля поглощенного света затем отражается от задней поверхности. Две отраженные волны взаимодействуют. Обычно они друг друга нейтрализуют, но когда длина волны отражённого света соответствует расстоянию между двумя отражениями, волны усиливают друг друга. Длина волны зеленого света составляет около пятисот нанометров, а значит меланосомы, шириной пятьсот нанометров, излучают зелёный свет. Меланосомы потоньше - фиолетовый свет, а потолще - красный свет.

Конечно, всё намного сложнее, да и другие факторы есть. Например, организации меланосом в оперении тоже важны. Давайте вернемся к останкам микрораптора.

Когда ученые исследовали отпечатки его оперения под мощным микроскопом, они нашли наноструктуры, похожие на меланосомы. Рентгеновский анализ меланосом подтвердил эту теорию. Они содержали минералы - результат разложения меланина. Ученые отобрали двадцать перьев из одной окаменелости и обнаружили, что меланосомы во всех двадцати выглядят одинаково. Из чего они с уверенностью заключили, что динозавр был одного цвета. Они сравнили меланосомы микрораптора и современной птицы и нашли схожесть, но неполное совпадение с переливающимся оперением крыльев утки. Исследовав точный размер и расположение меланосом, ученые установили, что оперение было радужно чёрным. Теперь, когда мы можем установить цвет окаменевшего оперения, палеонтологи ищут больше останков с хорошо сохранившимися меланосомами. Оказалось, что многие динозавры, в том числе велоцираптор, по всей вероятности, имели перья. Это говорит о том, что некоторые фильмы не совсем биологически достоверны.

© md-eksperiment.org