Skąd wiadomo, jakiego koloru były dinozaury? - Len Bloch

Zobacz całą lekcję na: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-know-what-color-dinosaurs-were-len-bloch

Mikroraptor był mięsożernym dinozaurem o czterech skrzydłach
z błyszczącymi czarnymi piórami. Ale jeśli nasza wiedza o tym dinozaurze pochodzi ze skamieniałości, to skąd możemy być pewni tego, jakiego był koloru? Len Bloch pokazuje, że wyciągnięcie poprawnych wniosków wymaga uważnego zbadania skamieniałości i znajomości zasad fizyki światła i koloru.

Lekcja: Len Bloch, animacja: Paul Newell.

Oto mikroraptor,

mięsożerny czteroskrzydły dinozaur
mierzący około 60 cm.

Żywił się rybami

i żył około 120 milionów lat temu.

Większość tego, co o nim wiemy,
pochodzi z takich skamieniałości.

Czy jego ubarwienie na obrazku
to tylko domysł artysty?

Odpowiedź brzmi: nie.

Wiadomo, że był połyskująco czarny,

bo paleontolodzy przeanalizowali
zawarte w skamielinach wskazówki.

Jednak wyciągnięcie poprawnych wniosków
wymaga starannego zbadania skamieniałości

i znajomości zasad fizyki
światła i koloru.

Spójrzmy na te skamieliny.

Odciski kości i piór,
po których pozostały osady mineralne.

Na ich podstawie

możemy stwierdzić, że pióra mikroraptora

przypominały pióra współczesnego
dinozaura, czyli ptaka.

Skąd u ptaków bierze się to
charakterystyczne różnorodne ubarwienie?

Większość piór zawiera
jeden lub dwa barwiące pigmenty.

Jasna czerwień pochodzi od karotenoidów,

tych samych pigmentów,
dzięki którym marchewki są pomarańczowe.

Czarny na głowie pochodzi od melaniny,

pigmentu barwiącego włosy i skórę.

Melanina w ptasich piórach
to nie tylko barwnik.

Tworzy dziurawe nanostruktury
zwane melanosomami,

które mogą lśnić
we wszystkich kolorach tęczy.

Żeby zrozumieć, jak to działa,

warto przypomnieć sobie
kilka rzeczy o świetle.

Światło jest elektromagnetyczną falą
przemieszczającą się w przestrzeni.

Górny wierzchołek fali
zwany jest grzbietem,

a odległość między grzbietami
to długość fali.

W czerwonym świetle grzbiety
są od siebie odległe o 700 nanometrów,

a długość fali fioletowego światła
jest nawet krótsza.

Liczy około 400 miliardowych metra,
czyli 400 nanometrów.

Kiedy światło zderza się z wąską przednią
powierzchnią melanosomów ptaka,

część odbija się,
a część przechodzi dalej.

Część przekazywanego światła
odbija się później od tylnej powierzchni.

Dwie odbite fale oddziałują na siebie.

Zwykle nawzajem się wymazują,

ale kiedy długość fali odbitego światła

jest równa odległości
pomiędzy dwoma odbiciami,

to wzajemnie się wzmacniają.

Długość fali zielonego światła
to około 500 nanometrów,

więc melanosomy o takiej długości

wydzielają zielone światło.

Cieńsze melanosomy
wysyłają światło fioletowe,

a grubsze — czerwone.

Oczywiście jest to bardziej skomplikowane.

Melanosomy są zbite w komórkach,
ale inne czynniki,

jak ułożenie melanosomów w piórze,
również mają znaczenie.

Wróćmy do skamieniałości mikroraptora.

Kiedy naukowcy zbadali odciski jego piór
pod potężnym mikroskopem,

odkryli nanostruktury
wyglądające jak melanosomy.

Analiza rentgenowska melanosomów
potwierdziła tę teorię.

Melanosomy zawierały minerały
świadczące o rozkładzie melaniny.

Później naukowcy wybrali
20 piór z jednej skamieliny

i odkryli, że melanosomy
we wszystkich piórach są takie same.

Dinozaur miał więc jednolity kolor.

Porównali melanosomy mikroraptora
z tymi od współczesnych ptaków

i znaleźli duże podobieństwo

do mieniących się niebieskawych piór
ze skrzydeł kaczek.

Po zbadaniu melanosomów
o identycznym rozmiarze i układzie

okazało się, że pióra
były połyskująco czarne.

Teraz gdy możemy określić kolor
skamieniałych piór,

paleontolodzy szukają kolejnych skamielin
z dobrze zachowanymi melanosomami.

Wiele dinozaurów,
włączając w to welociraptora,

najprawdopodobniej miało pióra,

co oznacza, że niektóre filmy
nie są zgodne z rzeczywistością.

Grzeczne welociraptorki.