![](/bundles/edusciencemain/images/articles/thumbnails/1_EDU_MP35e_calosc_Piotr%20Horodynski.jpg)
W prehistorii morza i oceany aż roiły się od pływających gadów. Morskie przestworza przemierzały rzesze ichtiozaurów, tylozaurów, żółwi skórzastych... Jakiego koloru były te zwierzęta?
Skamieniałości są dobrym źródłem informacji na temat rozmiarów i
kształtu ciała wymarłych zwierząt, trudno jednak na ich podstawie dojść,
jak przedstawiało się ich ubarwienie. Kolor skóry bowiem zależy od
rodzaju występujących w niej barwników tzw. melanin upakowanych w
strukturach komórkowych zwanych melanosomami. Są one delikatne i podatne
na rozkład.
Do niedawna wyobrażenia na temat kolorystyki wymarłych
zwierząt były wyłącznie dziełem ludzkiej wyobraźni, albo jak kto woli –
spekulacji. Tymczasem wyniki świeżych jak bułeczki badań naukowych z
zastosowaniem najnowocześniejszych technik laboratoryjnych weryfikują
dotychczasowe wyobrażenia na temat ubarwienia gadów morskich i są na
tyle spektakularne, że głośno o nich nie tylko w świecie naukowców.
Kamieniem w wieczność
Organizmy
zwierzęce po śmierci szybko ulegają rozkładowi i ślad po nich ginie.
Twarde części ciała, jak kości, zęby i muszle, mają jednak szanse na
skamienienie (fosylizację) o ile zostaną przysypane osadem (niesionym
zazwyczaj przez wodę) zanim rozwleką je lub pożrą padlinożercy.
Przysypanie osadem nie jest jednak gwarantem przejścia do wieczności w
postaci skamienielin, gdyż przysypane szczątki mogą ulec wypłukaniu,
czy zdeformowaniu. A jeśli już z sukcesem przejdą proces fosylizacji,
mogą znaleźć się tak głęboko, że żaden młotek paleontologa ich nie
dosięgnie. Słowem – tylko nieliczne szczątki zwierzęce ulegają
skamienieniu i jeszcze mniej liczne są wynoszone na światło dzienne.
Wydawać by się zatem mogło, że marzenie naukowców o rekonstrukcji
prehistorycznego świata w rzeczywistych kolorach jest marzeniem ściętej
głowy.
Gadzia skóra w kamieniu?!
Tymczasem
paleobiolodzy niedawno odkryli i zbadali fragmenty skamieniałej skóry
trzech morskich gadów żyjących od stu kilkudziesięciu do
kilkudziesięciu milionów lat temu. Poznajmy tych bohaterów nieco bliżej.
Ichtiozaur
- był gadem, ale w związku z przystosowaniem do życia w środowisku
wodnym przypominał raczej rybę, a nie znane nam lądowe jaszczurki.
Miał około 2 metrów długości, był drapieżnikiem, a jego oczy rozwinęły
rekordowe wśród kręgowców rozmiary, co najprawdopodobniej ułatwiało
zwierzęciu orientowanie się w ciemnych głębinach oceanicznych.
Tylozaur
- około osiemdziesięciu milionów lat temu tylozaur siał postrach wśród
innych mieszkańców wszechoceanu. Był nie tylko ogromnych rozmiarów –
największe okazy osiągały długość kilkunastu metrów, ale jego uzbrojone w
ogromne zębiska szczęki otwierały się szeroko niczym szczęki
współczesnych węży, dzięki czemu bestia połykała w całości nawet wielką
zdobycz.
Żółw skórzasty – wymarły żółw skórzasty (Eosphargis
breineri) miał kilka metrów długości i był bliskim krewniakiem jedynego
żyjącego współcześnie żółwia skórzastego (Dermochelys coriacea). Być
może i jego przysmakiem były mięciutkie meduzy i mięczaki?
Bakteria czy melanosom?
Skamieniałe
cielska powyższych zwierząt pokrywała tajemnicza ciemna warstwa. Ku
ogromnemu zaskoczeniu naukowcy odkryli w niej liczne ziarniste,
eliptyczne struktury, które jednym przypominały melanosomy (elementy
komórkowe, w których produkowane są barwniki melaniny), inni zaś
sądzili, że są to komórki bakterii. Rozpętała się dyskusja, kiedy
jednak w ruch poszedł mikroskop skaningowy oraz metoda badawcza zwana
spektrometrią masową okazało się, że twory te pod względem budowy i
składu chemicznego są identyczne z melanosomami występującymi w skórze
współcześnie żyjących jaszczurek oraz w ptasich piórach. Naukowcy
zbadali zawartość tych maleńkich, skamieniałych struktur i okazało się,
że są wypełnione głównie eumelaninami –brązowo-czarnymi barwnikami,
występującymi również w ludzkiej skórze i gałkach ocznych. I to właśnie
eumelaniny nadawały tym zwierzętom ciemne ubarwienie ciała.
Melanizm termiczny
Dostępne
w Internecie grafiki pokazują ichtiozaura w różnej kolorystyce,
badania wykazały jednak, że był jednolicie czarny. Pozostali dwaj
prehistoryczni bohaterowie również byli ciemno ubarwieni. Jaki zysk z
tego czerpali?
Według jednej z teorii ciemne ubarwienie ciała
daje zwierzętom przebywającym w zimnym klimacie zysk termiczny, a
zjawisko nazywa się po angielsku melanizmem termicznym. Dotyczy to
oczywiście zwierząt, których temperatura ciała zależy od temperatury
otoczenia, a do tych właśnie należą gady.
Ciemna powierzchnia
pochłania więcej promieniowania świetlnego niż jasna, a to pozwala
ciemno ubarwionym zwierzętom na utrzymywanie odpowiednio wysokiej
temperatury ciała nawet w niesprzyjających warunkach. Od temperatury
panującej w organizmie zależy zaś prędkość wszelkich reakcji
metabolicznych w nim zachodzących – gdy organizm jest wychłodzony tempo
metabolizmu spada, co ma niekorzystne konsekwencje dla zwierzęcia.
Potwierdzeniem
teorii o korzyściach płynących z ciemnego ubarwienia ciała może być
fakt, że żyjący współcześnie wielki żółw skórzasty, który ma największy
zasięg występowania ze wszystkich żyjących gadów i żyje nawet w zimnych
wodach opływających Norwegię, Islandię czy Alaskę, dużo czasu spędza za
dnia z wynurzonym swym czarnym grzbietem - zażywając długich kąpieli
słonecznych podgrzewa w ten sposób swój organizm. Prawdopodobnie dzięki
temu zachowuje on wysoką temperaturę wewnątrz ciała, co pozwala mu na
utrzymanie m. in. szybkiego tempa wzrostu i osiąganie gigantycznych
rozmiarów.
Badany wymarły już żółw skórzasty również miał
szeroki zasięg występowania i żył w klimacie zimnym. Niektórzy badacze
uważają, że melanizm termiczny prawdopodobnie umożliwił także
tylozaurowi i ichtiozaurowi zasiedlenie wysokich szerokości
geograficznych.
Autor: Magdalena Puczko
Literatura:
Lindgren
J., Sjövall P., R. M. Carney, Uvdal P., Gren J. A., Dyke G.,
Schultz B. P., Shawkey M. D., Barnes K. R., Polcyn M. J. 2014, Skin
pigmentation provides evidence of convergent melanism in extinct marine
reptiles, Nature, doi:10.1038/nature12899.