El análisis de fósiles en profundidad podría ayudarnos a comprender las verdaderas funciones del color. Crédito:Aline Dassel / Pixabay, con licencia de Pixabay
¿De qué color eran los dinosaurios? Si tienes una imagen en tu cabeza, estudios recientes sugieren que es posible que deba revisarlo. Una nueva investigación de fósiles también sugiere que las estructuras productoras de pigmentos van más allá de la apariencia de los dinosaurios y pueden haber jugado un papel fundamental dentro de sus cuerpos también.
Los últimos hallazgos también han allanado el camino para una reconstrucción más precisa de la anatomía interna de animales extintos. e información sobre los orígenes de características como las plumas y el vuelo.
Gran parte de esto se debe a las investigaciones sobre la melanina, un pigmento que se encuentra en estructuras llamadas melanosomas dentro de las células que da características externas, incluido el cabello, pluma, piel y ojos de su color, y que, ahora resulta, también es abundante en el interior de los cuerpos de los animales.
"Lo hemos encontrado en lugares donde no creíamos que existiera, "dijo la Dra. Maria McNamara, Paleobiólogo del University College Cork en Irlanda. "Hemos encontrado melanosomas en los pulmones, el corazón, hígado, bazo, tejidos conectivos, riñones ... Están prácticamente en todas partes ".
Los descubrimientos en la investigación más reciente de su equipo, publicado a mediados de agosto, se realizaron utilizando técnicas avanzadas de microscopía y rayos X de sincrotrón, que aprovechan la energía de los electrones que se mueven rápidamente para ayudar a examinar los fósiles en detalle.
Usando estos, Los investigadores encontraron que la melanina estaba muy extendida en los órganos internos de los anfibios modernos y fósiles. reptiles aves y mamíferos, siguiendo un hallazgo que hicieron el año pasado de que los melanosomas en el cuerpo de las ranas existentes y fósiles de hecho superaban ampliamente en número a los encontrados externamente.
Y lo que es más, se sorprendieron al descubrir que la composición química y la forma de los melanosomas variaban entre los tipos de órganos, lo que brindaba interesantes oportunidades para utilizarlos en el mapa de los tejidos blandos de animales antiguos.
Secundario
Estos estudios también tienen más implicaciones. Para uno, el hallazgo de que los melanosomas son tan comunes dentro de los cuerpos de los animales puede modificar nuestra comprensión de la función de la melanina, dice el Dr. McNamara. "Existe la posibilidad de que la melanina no evolucione para el color en absoluto, ", dijo." Ese papel en realidad puede ser secundario a funciones fisiológicas mucho más importantes ".
Su investigación indica que puede tener un papel importante en la homeostasis, o regulación del estado químico y físico interno del cuerpo, y el equilibrio de sus elementos metálicos.
"Una gran pregunta ahora es si esto se aplica al primero, vertebrados más primitivos? ", dijo el Dr. McNamara." ¿Podemos encontrar evidencia fósil de esto? ¿Qué función de la melanina es evolutivamente primitiva:producción de color u homeostasis? "
Al mismo tiempo, los hallazgos implican que es posible que debamos revisar nuestra comprensión de los colores de los animales antiguos. Esto se debe a que los melanosomas fósiles que antes se suponía que representaban tonalidades externas pueden de hecho ser de tejidos internos. especialmente si el fósil se ha alterado con el tiempo.
La Dra. McNamara dice que su investigación también ha demostrado que los melanosomas pueden cambiar de forma y encogerse en el transcurso de millones de años. potencialmente afectando las reconstrucciones de color.
Para complicar aún más el panorama, los animales contienen pigmentos adicionales que no son melanina, como carotenoides y lo que se conoce como color estructural, que fue identificado recientemente en fósiles. En 2016, un estudio realizado por el equipo del Dr. McNamara sobre la piel de una serpiente de 10 millones de años descubrió que estos podrían conservarse en ciertos restos mineralizados.
"Estos tienen el potencial de preservar todos los aspectos de la gama de producción de color que tienen los vertebrados, "dijo el Dr. McNamara.
Ella espera que con el tiempo estos hallazgos y técnicas nos ayuden a interpretar con mucha más precisión los colores de los organismos antiguos, aunque en estos primeros días, ella no tiene ejemplos de animales para los que esto ya haya cambiado.
Dos fósiles encontrados en China mostraron que los reptiles voladores conocidos como pterosaurios tenían plumas, lo que indica que las estructuras evolucionaron antes de lo que se pensaba. Crédito:Zixiao Yang
Tiempo profundo
Muchos de los avances importantes en esta área han surgido de un proyecto que lidera el Dr. McNamara llamado ANICOLEVO, que se propuso investigar la evolución del color en los animales a lo largo del tiempo, o cientos de millones de años.
El punto de partida del proyecto fue que los estudios anteriores sobre el color de los animales omitieron en gran medida el análisis de fósiles en profundidad, dejando una brecha significativa al basar lo que sabemos sobre el color principalmente en organismos modernos.
Pero desde entonces ha llevado a una investigación aún más amplia. El Dr. McNamara dice que está proporcionando nuevas pistas sobre los tipos de estructuras y procesos biológicos que son esenciales para la supervivencia en entornos terrestres y acuáticos. "Parece que podremos analizar mucho más preguntas interesantes sobre lo que significa ser un animal, " ella dijo.
Parte de su investigación sobre dos fósiles encontrados en China incluso mostró que los reptiles voladores conocidos como pterosaurios tenían plumas, potencialmente retrasando la evolución de estas estructuras de 80 millones de años a hace 250 millones de años. Los fósiles contenían melanosomas conservados con diversas formas y tamaños, uno de los signos reveladores de las plumas.
"Pudimos demostrar por primera vez que no solo los dinosaurios tenían plumas, pero un grupo de animales completamente diferente, los pterosaurios, también tenía plumas, "dijo el Dr. McNamara.
Otro proyecto en el que trabajó, llamado COLOR FÓSIL, comparó la química de los patrones de color entre insectos fósiles y modernos. De nuevo, dice el Dr. McNamara, estos no se corresponden completamente entre sí.
"Ya está claro que el proceso de fosilización ha alterado un poco la química, así que estamos haciendo experimentos para tratar de comprender estos cambios ".
Lo que es evidente es que aún queda mucho por descubrir sobre el color. "Estamos en la punta del iceberg en lo que respecta a la investigación del color de los fósiles, "dijo el Dr. McNamara.
Termorregulación
Otros investigadores coinciden en que hay más en el color de los animales de lo que parece. Dr. Matthew Shawkey, biólogo evolutivo de la Universidad de Gante en Bélgica, dijo que investigar las propiedades y funciones más allá del uso del color para medios visuales como la señalización y el camuflaje será fundamental para comprender su verdadero significado.
"Por ejemplo, ¿Cómo afectan los colores a la termorregulación? ¿Vuelo? Tales funciones pueden ser complementarias a, o incluso más significativo, que funciones puramente visuales, " él dijo.
El Dr. Shawkey está investigando tales preguntas, con uno de sus estudios recientes que indica que el color de las alas de las aves puede desempeñar un papel importante en la eficiencia del vuelo al provocar diferentes tasas de calentamiento.
"Lo que comenzó como una novedad de descifrar los colores de los dinosaurios se ha convertido en un campo muy serio que está estudiando los orígenes de los sistemas de pigmentos clave, cómo la evolución de estructuras coloridas puede haber ayudado a impulsar transiciones evolutivas importantes como el origen del vuelo, y cómo el color se relaciona con la ecología y la selección sexual, "dijo el Dr. Steve Brusatte, paleontólogo de vertebrados y biólogo evolutivo de la Universidad de Edimburgo, REINO UNIDO.
Por último, es posible que podamos averiguar más sobre el color de lo que alguna vez se creyó posible. "Cuando estaba creciendo, muchos de los libros de dinosaurios que leí en la escuela decían que nunca sabríamos de qué color eran, ", dijo el Dr. Brusatte." Pero como suele ser el caso en la ciencia, era una tontería tratar esto como imposible ".
Dijo que está emocionado de ver lo que viene después, con el campo en su infancia:"Los paleontólogos ahora tienen una ventana completamente nueva para comprender la biología y la evolución de organismos extintos hace mucho tiempo".