Künstlerische Darstellung der 3-Millionen-Jahre-alte Maus mit rötlichen Färbung. Illustration: Stuart Teich und Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory
Etwa 3 Millionen Jahren, eine winzige Maus mit rötlichen Fell auf dem Rücken und einen weißen Bauch huschten über die Landschaft, was jetzt Deutschland ist. Wir wissen dies Dank einer bemerkenswerten neuen Durchbruch in der die rötliche Farbe pigment wurde entdeckt in einem alten fossil—eine wissenschaftliche Höchstleistung.
Fossilien mit Spuren von Weichgewebe sind außerordentlich selten, so dass es schwierig—wenn nicht unmöglich—für die Wissenschaftler bestimmen die Farbe einer Probe, die textur seiner Haut, und andere wichtige optische und funktionale Eigenschaften. Ohne diese Informationen, die Wissenschaftler können nicht sicher sein, wenn bestimmte körperliche Merkmale, entstanden in einer Art-und wie es sich im Laufe der Zeit.
Neue Forschung veröffentlichte am Dienstag in “Nature Communications” beschreibt ein neues Verfahren, bei dem die Wissenschaftler das erste mal, waren in der Lage zu erkennen, rötliche Farbe pigment in einer 3 Millionen Jahre alte Maus, fossil. Mit x-ray spectrography, Chemische Bildgebung und anderer Techniken, die Forscher von der Universität von Manchester und mehrere andere Institutionen zeigten, dass die ausgestorbenen Feldmaus hatte rötlich bis braunen Fell auf dem Rücken und einen weißen Bauch. Aufregend, die neue Technik könnte verwendet werden, um zu erkennen, rötliche Farbe auf anderen Fossilien Beibehaltung Spuren von Weichgewebe.
“Die Fossilien, die wir studiert haben, haben das große Potenzial zu entsperren, viele Geheimnisse des ursprünglichen Organismus. Wir können rekonstruieren, key Facetten von Leben, Tod und die nachfolgenden Ereignisse, die Auswirkungen auf die Erhaltung vor und nach der Bestattung”, sagte Phil Manning, der leitende Paläontologe auf dem Papier und ein professor an der UM, in einer Pressemitteilung. “Otparywajut dieses komplizierte fossiler chemischer Archiv erfordert ein interdisziplinäres team, um Ihre Kräfte bündeln zu knacken dieses problem.”
In der Tat, die neue Studie namens für Experten in der Physik, Paläontologie und Chemie nach Manning. Eine zentrale Herausforderung war die Entwicklung einer neuen Technik für die anspruchsvollen roten Farbpigmente in einem alten fossil. Dazu mussten die Forscher Karte der chemischen Elemente, die mit der pigment—melanin-das vorherrschende pigment in Tiere. Für die Farbe rot, die version von melanin phäomelanin, und für die Farbe schwarz eumelanin. In Fossilien, die das rote pigment ist seltener und schwieriger zu erkennen, da Sie weniger stabil über große Zeitskalen.
Das fossil des 3-Millionen Jahre alten, ausgestorbenen Feld-Maus. Bild: Universität Göttingen
Vor der neuen Studie, die Wissenschaftler bereits entwickelt, eine Technik für die Erkennung von eumelanin im alten Fossilien. Dies wurde getan, zum Beispiel, um zu zeigen, dass der archaeopteryx, eine frühe-Vogel-wie Dinosaurier, hatte schwarze Federn. Relatedly, Paläontologen der Universität Bristol, verwendet einen ähnlichen Ansatz, um zu zeigen, dass einige Dinosaurier hatten hellere Färbung auf Ihrer Unterseite und eine dunklere Färbung auf der Oberseite—eine form der Tarnung bekannt als countershading.
Vor drei Jahren, Nick Edwards, ein co-Autor der neuen Studie und Wissenschaftler am SLAC National Accelerator Laboratory, zeigte, dass es möglich war zu unterscheiden, die eumelanin-Pigmente phäomelanin-Pigmente in modernen Vögel, eine Entdeckung, die etablierten wichtige Grundlage für die neue Studie.
“Wir bauen ein starkes Fundament mit modernen tierischem Gewebe vor, wir könnten für die Technik dieser alten Tiere,”, sagte Edwards in einem SLAC-Anweisung. “Es war wirklich ein Wendepunkt in der Verwendung von chemischen Signaturen zu knacken, die Färbung der alten Tiere mit weichem Gewebe Fossilien.”
Ein falsch-Farben-Bild zeigt das fossil Chemie der alten Maus. Blau ist Kalzium in die Knochen, grün Zink, und rot ist ein organischer Schwefel. Sowohl Zink und Schwefel sind im Zusammenhang mit der Biochemie von rotem pigment. Regionen, die Reich an Zink und Schwefel werden in gelb angezeigt. Bild: SLAC National Accelerator LaboratoryFür die neue Analyse, die Forscher verwendeten eine außergewöhnliche 3 Millionen Jahre alte fossil eines ausgestorbenen Feldmaus gefunden in der Nähe des deutschen Dorfes Willershausen. Die fossilen, genannt “mighty mouse” wurde gestrahlt von Röntgen-Strahlung an der Stanford Synchrotron-Strahlung-Lichtquelle und an der Diamond Light Source in Großbritannien. Dies ermöglichte es den Forschern die Untersuchung der Interaktionen von Röntgenstrahlen mit der Chemie der fossilen. Der trick war, um vor Ort den Spurenelementen, die einst vorhanden in den Weichteilen des lebenden Organismus.
“Wo einst sahen wir einfach nur Mineralien, die wir jetzt vorsichtig otparywajut die ‘biochemische Geister” längst ausgestorbene Spezies”, sagte Manning.
Beobachtungen zeigten, dass die Spurenstoffe in den fossilen eng verbunden mit der organischen Chemikalien in der gleichen Weise, in der Lebewesen mit hohen Konzentrationen von rotem pigment im Gewebe. Dies resultierte in der Identifizierung von phäomelanin in den versteinerten Maus Fell.
“Suche nach countershading in einer 3 Millionen Jahre alten Maus ist ordentlich und zeigt, wie moderne analytische Techniken offenbaren können wichtige Informationen, die traditionellen Studie Ansätze würde wohl verpasst haben,” Michael Pittman, ein Paläontologe an der University of Hong Kong, der war nicht beteiligt mit der neuen Studie, sagte Gizmodo.
Pittman sagte, seine eigene Arbeit in der Entwicklung von Laser-Stimulierte Fluoreszenz-Bildgebung ist vergleichbar in dieser Hinsicht, die er verwendet, um zu offenbaren, das erste Beispiel von countershading Dinosaurier.
Aufregend, dieses neue, nicht-destruktive Technik, die verwendet werden könnten, zu studieren, andere Fossilien.
“Auflösung von phäomelanin pigment Rückstand sollte nun möglich sein, mit einer Kombination von chemical imaging und X-ray spectroscopy, zumindest für die Proben mit einem Alter gleich oder weniger als 3 Millionen Jahren,” die Autoren schrieben in der neuen Studie.
Hoffentlich werden diese zukünftigen Bemühungen werden fortgesetzt, um Farbe hinzuzufügen, was einst ein Monochrom-Vergangenheit.
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