Color by Number Fossils
Concepción artística de los patrones de pigmentación en C. SanctusR. HARTLEY, UNIV DE MANCHESTER; T. LARSON, BLACK HILLS INST.; G. STEWART; LABORATORIO NACIONAL DEL ACELERADOR SLAC
El ave picuda más antigua que se conoce tenía un cuerpo oscuro, un cuello oscuro y patrones dramáticos a lo largo de sus plumas, según han determinado los científicos utilizando una nueva técnica no destructiva para caracterizar pigmentos en fósiles.
El estudio, publicado hoy en línea en Science, es el primero en mapear la distribución de trazas de metales en fósiles como una forma de reconstruir patrones de pigmentos. Los hallazgos sugieren que la química de los pigmentos puede ser clave para completar la paleta de colores prehistóricos, lo que podría proporcionar una gran cantidad de información sobre las especies antiguas y el papel del color en la evolución.
“Es más importante que solo el color” dijo Phillip Manning, paleontólogo de la Universidad de Manchester y autor del artículo. “Estamos mapeando vías bioquímicas que estaban vivas en un organismo hace más de 120…
Presentación de diapositivas: investigadores recrean pigmentos antiguos.
Es un estudio realmente genial, dijo Jakob Vinther, un paleobiólogo de la Universidad de Yale que no participó en la investigación, en un correo electrónico. Es un gran complemento para [otros] análisis, ya que pueden estudiar la extensión de la [pigmentación] negra en todo el organismo de una manera menos destructiva.
El año pasado, dos equipos, incluido Vinther y sus colegas de Yale, reconstruyeron patrones de color en plumas de fósiles de dinosaurios mediante el análisis de la estructura de los melanosomas para extrapolar el color. Los melanosomas son orgánulos que contienen pigmentos, como latas de pintura biológica, conservados en muchos fósiles. El proceso proporcionó cierta información sobre los pigmentos de los dinosaurios y las aves primitivas, pero se limitó a los pigmentos asociados con solo dos estructuras de melanosomas, y el proceso requería extraer y destruir pequeñas muestras de los fósiles.
Manning, junto con sus colegas Roy Wogelius en Manchester y Uwe Bergmann en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC en California, decidieron ver si había residuos de pigmento presentes en los fósiles sin depender de la presencia de melanosomas. Buscaron específicamente rastros de metales cuyos átomos a menudo se incorporan a la melanina, una importante molécula de pigmento que se encuentra en los reinos vegetal y animal, incluso en la piel humana.
Usando las técnicas de rayos X disponibles en SLAC, el equipo escaneó fósiles completos de aves extintas sin muestrearlos ni dañarlos y detectó residuos químicos de metales traza, incluidos cobre, níquel, zinc, hierro y más. Lo que sea que haya en ese fósil, si podemos excitar ese átomo a una energía particular, entonces podemos mapearlo, dijo Manning.
El C. de 120 millones de años de antigüedad. sanctus se analiza utilizando la técnica de fluorescencia de rayos X de barrido rápido en la fuente de luz de radiación de sincrotrón de Stanford. Cortesía de Phillip Manning, Universidad de Manchester. De thecientistllc en Vimeo.
El cobre tuvo una de las distribuciones más sorprendentes entre las muestras. El cobre está asociado con la eumelanina, la forma más común de melanina, responsable de la coloración marrón o negra del cabello oscuro y los ojos marrones en muchas especies modernas, incluidos los humanos. Basándose en la presencia de cobre, el equipo pudo determinar los patrones de eumelanina en Confuciusornis sanctus, la especie con pico documentada más antigua, y Gansus yumenesis, el representante más antiguo del linaje que condujo a las aves modernas. El equipo también verificó su técnica en tejidos de organismos vivos, como peces, plumas de aves y sacos de tinta de calamar.
Aunque pudieron mapear patrones de oscuridad pigmento, los científicos aún no pueden diagnosticar los colores verdaderos, dijo Manning. Sin embargo, a medida que avanza la investigación, los científicos pueden rastrear otras señales químicas utilizando la técnica de rayos X, agregó, y determinar una mayor variedad de coloraciones fósiles.
RA Wogelius, et al., Metales traza como biomarcadores del pigmento de eumelanina en el registro fósil, Ciencia, doi:10.1126/ciencia.1205748, 2011.
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