Ранние млекопитающие были одного цвета, предполагает исследование
Если бы вы отправились на 120 миллионов лет назад, в ранний меловой или юрский период, то увидели бы динозавров с полосатыми хвостами и румяными гребнями, примитивных птиц с переливчатыми перьями и леса, в которых доминировали гигантские древовидные папоротники. А вот кого вы вряд ли заметите, так это своих ближайших родственников. Ранние млекопитающие были маленькими, строго ночными и совсем не такими яркими, как обычно, вплоть до откровенно скучных, что подтверждает исследование, опубликованное 13 марта в журнале Science.
Новое исследование - первое, позволяющее взглянуть на ранних млекопитающих в полном цвете. Используя передовые методы визуализации окаменелостей и тщательно изучив клетки, вырабатывающие пигмент, присутствующие в живых млекопитающих, команда исследователей выяснила, как, вероятно, выглядел мех наших давно исчезнувших родственников. В шести различных образцах, представляющих пять различных групп млекопитающих, близких к млекопитающим (mammaliaform) или млекопитающих, исследователи обнаружили поразительное единообразие. Все изученные окаменелости ранних млекопитающих указывали на то, что у вымерших животных была неузорчатая темно-коричневая шерсть.
Хотя эта новость, возможно, и не самая захватывающая, она примечательна тем, что иллюстрирует то, о чем раньше наука могла только догадываться. Эти новые находки влияют на наше понимание эволюции млекопитающих и намекают на будущее, в котором мы сможем реконструировать каждую эпоху далекого прошлого в техническом цвете.
«Когда я рос, во всех книгах об ископаемых говорилось, что мы никогда не узнаем цвет вымерших видов», - рассказывает в интервью Popular Science Стив Брусатте, палеонтолог и эволюционный биолог из Эдинбургского университета, не принимавший участия в исследовании. «Поэтому меня всегда поражают подобные исследования, которые, кажется, делают невозможное. Это фантастическая работа», - добавляет он.
Первые млекопитающие появились вместе с динозаврами в мезозойскую эру, которую метко называют «эпохой рептилий». Основываясь на окаменевших костях и слепках скелета, палеонтологи уже давно предполагают, что эти ранние предмлекопитающие (и более поздние настоящие млекопитающие) были довольно маленькими. Большинство из них были не больше грызунов, и они были активны преимущественно ночью, чтобы избежать хищничества. На протяжении десятилетий единственным конкретным доказательством такого ночного образа жизни служили размеры глазниц. Теперь же этот взгляд на истинный облик первых млекопитающих стал еще одним доказательством.
Хотя мы, млекопитающие, возможно, не столь красочны, как наши пернатые собратья, современные виды все еще демонстрируют оттенки от фиолетового до оранжевого, а также разнообразные узоры. Цвет меха - это не просто эстетика. Это многофункциональная адаптация, которая может служить таким целям, как терморегуляция, камуфляж, привлечение партнера, общение и защита. По словам Мэтью Шоки, соавтора исследования и эволюционного биолога из Гентского университета (Бельгия), понимание того, как выглядели ранние млекопитающие, помогает нам понять, как они жили и когда возникло все нынешнее разнообразие.
Результаты исследования «подтверждают то, что мы думали о ранних млекопитающих - что они жили в тени динозавров. Присутствие динозавров ограничивало не только их размеры и разнообразие, но и их окраску», - рассказывает Шоки в интервью Popular Science. «По сути, они - маленькая пища для динозавров».
Чтобы прийти к такому выводу, Шоки и его коллеги создали базу данных живых млекопитающих. Они использовали спектрофотометрию для количественной оценки цвета волос 116 современных видов, а также электронный микроскоп, чтобы внимательно изучить меланосомы (мешочки для производства и хранения меланина внутри клеток меланоцитов) каждого из этих животных. Команда обнаружила корреляцию между цветом волос и формой и размером меланосом и использовала эти тенденции для построения прогностической модели.
Затем ученые рассмотрели с близкого расстояния шесть очень хорошо сохранившихся окаменелостей возрастом от 165 до 120 миллионов лет, найденных на северо-востоке Китая. Окаменелости были выбраны потому, что они достаточно детализированы, чтобы включать сложные слепки меха и отдельных волосков, а также представляют широкий спектр ранних млекопитающих и форм млекопитающих. Среди окаменелостей - два планера, похожие на белок-летяг, кротоподобный норовист, лазающий по деревьям, и два разных наземных существа. Один из вымерших видов - крошечный обитатель деревьев с хищными когтями и широкой мохнатой мембраной для передвижения между ветвями, Arboroharamiya fuscus, - впервые описан и назван в новом исследовании.
Они обнаружили, что окаменелые меланосомы были очень похожи друг на друга: овальной формы и среднего размера, в целом лишенные крайних форм, присутствующих у некоторых ныне живущих млекопитающих. В целом, вымершие виды демонстрировали гораздо меньшее разнообразие, чем современные. Используя свою модель млекопитающего, ученые предсказали, что эти размеры меланосом соответствовали бы серо-коричневому оттенку. Между образцами и внутри них наблюдались небольшие различия - «в конце концов, это биология», - говорит Шоки, - но не настолько, чтобы называть их разными по цвету. Скорее всего, универсальная тусклая темная окраска помогала этим ранним млекопитающим лучше маскироваться ночью и сохранять тепло. «Мы вышли из таких скромных условий», - говорит он.
Люк Уивер, палеонтолог, изучающий эволюцию млекопитающих в Мичиганском университете, который не принимал участия в этом исследовании, рад новому исследованию. «Это дает возможность взглянуть на экологию млекопитающих, которая в других случаях скрыта от глаз», - говорит он.
