1833年12月9日、英国の化石収集家エリザベス・フィルポットは、博物学者ウィリアム・バックランドに手紙を送った。 バックランドが借りた海の爬虫類の脊椎動物の一部を取り戻すことを要求することに加えて、Philpotは、若い新興の化石ハウンドとの最近の旅行に関するメモも含めました-先駆的な古生物学者メアリー・アニング。 しかし、メモを特別なものにしたのは、Philpotが手紙に含めたイラストです。 それは、フィルポット、彼女の姉妹、およびアニングがイングランドの南海岸の古代の岩で見つけた多くのそのような化石の一つの後に描かれたイクチオサウルスの歯のような微笑を描いた。 そして、普通のインクでは描かれていません。 セピア色のトーンは、魚竜と同じ堆積物で見つかったイカのような生き物の保存されたインクから作られ、2億年後に再生されました。
表面上、Philpotのドローイングはきちんとした化石のトリックにしか見えないかもしれません。 2009年、古代のインクから作られた別の絵が、先史時代の色の痕跡が21世紀まで続くという驚くべき事実に再び注目を集めました。 しかし、そのような原始的な色合いがまったく回復できるという事実は、科学的可能性の領域を開きます。 適切な標本があれば、専門家は化石記録の色付けを開始できます。
時には古代の色合いを肉眼で見ることができます。 「研究者は、化石昆虫の色のパターンと軟体動物の色のパターンについて、ビクトリア朝時代までずっと知っていました」とブリストル大学の古生物学者ヤコブ・ヴィンターは言います。 しかし、恐竜の色を解き放つ可能性は、専門家と一般市民の両方の想像力を捕らえました。
古生物学のほぼすべての歴史において、恐竜が実際に何の色を着ていたかを知る方法はありませんでした。 恐らく、例外的な状況では、化石は明るい皮膚と暗い皮膚のパッチまたは縞模様の羽毛を示すいくつかの軟部組織を保存するかもしれませんが、動物の実際の生きた色は検出の範囲を超えていると長い間考えられていました。 それでも、Philpotが非常に古いインクを使用したような発見は、色のささやきが結局生き残るかもしれないことを示しました。 繊細な保存と高度なイメージング技術の組み合わせにより、研究者は化石の微視的な詳細を見ることができるため、古生物学者は中生代パレットについてこれまで以上に学んでいます。
推定された着色による白亜紀初期のパラビアン恐竜Microraptorの再構築。 （Quanguo Li et al./ Science 335.6073） 着色パズルを解くための生物学的鍵は、メラノソームと呼ばれる微小構造にあります。 これらは、色素、またはメラニンを含む小さな、小さなオルガネラであり、皮膚、鱗、羽などの軟組織に存在します。 そして、これらの詳細は過去数十年でしばしば化石バクテリアとして捨てられましたが、21世紀の新たな努力により、これらの小さな構造と色の関係を見つけることができました。
フィルポットの芸術に影響を与えた化石に似た化石は、現在ブリストル大学にあるヴィンターを2006年に化石色の軌跡に設定しました。ヴィンサーが研究した化石イカのインク嚢には、2億年後にメラノソームが含まれていました。 そして、それらがイカのインクで見つかった場合、羽のような他の化石はなぜですか？ ブラジルで発見された白亜紀の羽のビンターと同僚による分析は可能性を開き、研究者たちは「保存されたメラノソームの発見は絶滅した鳥や他の恐竜の色を解釈する可能性を開く」と結論付けました。
バージニア工科大学の古生物学者Caitlin Collearyによると、過去から色を引き出すには、幸運な発見と高度なイメージング技術の組み合わせが必要です。 まず、古生物学者は、メラニンが保存されている可能性が高い化石が必要です。化石は、骨だけでなく、羽、皮膚、髪の毛でもあります。 これらの化石はしばしばメラノソームと化学的に分解されたメラニン色素の両方を含んでおり、古生物学者がそのような化石を見つけると、現代の技術を使用して詳しく調べることができます。
「まず、走査型電子顕微鏡などの機器を使用してマイクロボディを探すことから始めます」とColleary氏は言います。 これらの特徴的な形状が判明すると、化学分析によりメラニン色素の存在を確認できます。 「これは化石メラニン研究の初期の段階で特に重要でした。なぜなら、マイクロボディは実際にはメラノソームであり、バクテリアのような他の類似構造ではないという疑いがまだ残っていたからです」とColllearyは言う。 そこから、メラノソームとメラニンの物理的および化学的特徴の比較を、色が知られている生きている動物の特徴と比較して、長い間死んでいた生き物の外観を再構築できます。
古生物学者が2009年に羽毛恐竜アンキオルニスの発見を発表したとき、骨格を取り囲む保存された羽は暗い、炭素色の色合いでした。 しかし、翌年にヴィンターと同僚によって行われた別のアンキオルニスの化石の分析は、以前は目に見えなかった印象的な色のパターンを明らかにしました。 保存されたメラノソームの分布と詳細は、 アンチョルニスがカササギと似ていない黒と白の羽で覆われており、頭の上に赤い羽がはねかけていることを示していました。 初めて、恐竜が生きた色で完全に復元されました。
ジュラ紀トロオドン科Anchiornis huxleyiの羽毛色の再構成。 （MA DiGiorgio / Quanguo Li et al。/ Science 327.5971） 一つずつ、他の恐竜は本当の色を見せ始めました。 Anchiornisの論文が発表される1週間前、小さくてぼやけた恐竜Sinosauropteryxには、鮮やかな赤と白の縞模様の尾があることが示されました。 2012年、4羽の恐竜Microraptorの羽に見られるメラノソームの積み重ね配置が、現代のカラスのそれに似た虹色の光沢を作り出すことが示されました。 （鳥類の恐竜もこのリストに加わりました。黒、赤、灰色のカラーパターンを持つ巨大な化石ペンギンです。）初期の研究では羽に焦点が当てられていましたが、古生物学者はすぐにメラノソームがうろこ状の恐竜の色合いも明らかにすることができることを発見しました。 くちばしのある角のある恐竜プシッタコサウルスは、カモフラージュを助けるために暗い上と下の明るい部分に陰影が付けられ 、巨大な装甲恐竜ボレアロペルタは赤褐色の色調を呈していました。
当然、このアプローチにはいくつかの制限があります。 1つ目は、骨だけでは役に立たないということです。 羽や皮膚など、何らかの保存された軟組織がなければなりません。 印象はしません。 「有機残留物が必要です」とヴィンターは言います。 先史時代の動物は、動物の実際の組織の残骸が保存されるように、非常に迅速に埋められ、非常に詳細に保存されなければなりませんでした。
そして、動物のすべての着色がメラノソームによって作成されるわけではありません。 黄色や青などの一部の色は、古生物学者がまだ化石で検出していない生化学物質によって作成されます。 現在の方法論は、すべての恐竜、またはすべての色で機能するわけではありません。 しかし、良いニュースは、アプローチが少なくとも部分的な絵を作成しているということです。
装甲恐竜Borealopelta markmitchelliのホロタイプの写真。 この化石の研究により、赤茶色のカモフラージュとカウンターシェーディングの形が明らかになりました。 （Caleb M. Brown et al。/ Current Biology 27.16 2514-2521.e3） 動物自身にとって色が意味するものは別の問題です。 たとえば、 ボレアロペルタの場合、上部に錆びた赤色のパターンがあり、下部に明るいパターンがあるため、陰影は、低い恐竜が当時の猛烈なティラノサウルスから身を隠す方法であったかもしれません。 他の恐竜は派手でした。 Sinosauropteryxのキャンディケインの尾は恐らく社会的なシグナルであり、これらの恐竜が出会ったときに互いに通信するために使用されました。
このタイプの分析は、化石着色の新興分野の可能性を明らかにします。 古くから失われた色合いを再構築することにより、古生物学者は、以前は視界から隠されていた古代の行動を検出および調査できます。
さまざまな色がさまざまなストーリーを伝えます。 角のある恐竜プシッタコサウルスの上の暗くて明るい下のパターンとストライプは、この動物が拡散光のある森林の生息地に住んでいたことを示している可能性があります。より大きな肉食動物に選ばれていない。 恐竜がカモフラージュされたということは、彼らが住んでいた場所についてだけでなく、彼らが直面した危険性についても何かを語っています。 「化石の色の研究は、化石記録から行動と生物学についての解釈を行う前例のない機会を実際に提供します」とCollearyは言います。
絶滅したペンギンInkayacu paracasensis （AとB）と代表的な現存のペンギン（CとD）のメラノソームの割合と体の輪郭の羽の形態の比較。 （ジュリアA.クラーク他/ Science 330.6006） 古生物学は、解剖学や地質学などの複数の分野の岐路にあり、常に学際的な科学でした。 化石の色の研究は、生化学と高度な画像技術、さらに伝統的な形態学的アプローチから導き出して、分野をさらに拡大します。
「恐竜の研究はもはや単なる骨の愛好ではないという事実に開かれている必要があると思います」とヴィンターは言います。 「たくさんの羽毛恐竜と鳥の化石がまだ記述されていないので、すぐに白亜紀の鳥と恐竜のオーデュボンガイドを書いて、彼らが住んでいた生息地を示し、おそらくすぐに男性と女性の羽毛コートを示すことができます。多くの恐竜種で。」
研究は続けられていますが、すでに発見されたことから、化石記録から何がまだ収集されているのかについて疑問が生じます。 「おそらく、交尾時のカラフルなディスプレイのように、季節的な羽毛があることに気付くでしょう」とヴィンターは言います。「そして、オーストラリアのような高緯度で軟組織恐竜を見つけたら、このような発見は、本当に異なる色の恐竜になるでしょう。
