Todo lo que crees que sabes sobre los colores de los dinosaurios está mal

La nueva ciencia del paleocolor arroja luz sobre cómo se ven los dinosaurios y cómo vivían

El paleoartista Robert Nicholls modela la cabeza de un Tyrannosaurus-Rex. Un cráneo fósil dictaba la forma de la cabeza, pero el color ahora se basa en suposiciones informadas. ¿Debería evocar el tipo de tonos terrestres asociados con muchos reptiles y anfibios modernos? ¿O mira las plumas brillantes y brillantes de las aves modernas, los únicos dinosaurios que sobrevivieron hasta el siglo XXI? Hasta ahora solo hemos podido adivinar, pero pronto esto puede cambiar.

Considerado durante mucho tiempo un sueño imposible, el campo emergente de paleocolor revoluciona nuestra visión del mundo prehistórico, transformándolo del blanco y negro a una tecnología gloriosa. Hasta ahora, solo se ha estudiado un puñado de dinosaurios, insectos y reptiles, pero, como dice Johan Lindgren, un científico de la Universidad de Lund, «solo rascamos la superficie».

Encontrar evidencia de color en registros fósiles hará mucho más que simplemente decirnos qué tono pintar un T-Rex. Los huesos pueden fosilizarse. pero el comportamiento no lo hace. «Cuando miramos los animales y las plantas que vemos en el mundo que nos rodea, vemos colores y patrones llamativos», dice Maria McNamara de la Universidad de Cork. «Los animales usan el color para camuflarse, para evitar a los depredadores, para emparejar señales y también para señalar dentro de su grupo social. Entonces, la evidencia de color en animales tiene el potencial de informarnos sobre este aspecto tan enigmático de la biología de los organismos antiguos. «

A pesar de esto, el paleocolor solo se ha convertido en un área de investigación seria durante una década. Los científicos han sabido durante décadas que algunas conchas e insectos fósiles parecen conservar su color, pero nadie estaba seguro de si ese color era real o un subproducto del proceso de fosilización. En circunstancias excepcionales, la piel y las plumas se fosilizarán, en mucho menos del 1% de todos los fósiles descubiertos, pero el color del fósil (generalmente negro o marrón) no es una guía del color de la criatura viviente.

En 2006, Jakob Vinther, entonces estudiante de doctorado en Yale, ahora profesor en la Universidad de Bristol, se sentó a estudiar la bolsa de tinta fosilizada de un pariente calamar de 200 millones de años. Ya en el siglo XIX, los cazadores de fósiles sabían sobre la preservación de tales bolsas de tinta, algunos incluso escribieron cartas con tinta, pero para Vinther resultó ser un momento eureka. “Miré esta tinta y me di cuenta de que es idéntica a la tinta de calamar vivo y, por lo tanto, debe estar compuesta de melanina. Este es el mismo pigmento que tienen los dinosaurios «.

Los pigmentos producen color al absorber selectivamente ciertas longitudes de onda de luz visible. Los pigmentos típicos incluyen melanina, carotenoides (rojo brillante y amarillo) y porfirina (verde, rojo y azul). Otros colores, conocidos como colores estructurales, son producidos por nanoestructuras de dispersión de luz. (Los colores brillantes iridiscentes en la historia de un pavo real, por ejemplo). La melanina controla, entre otras cosas, el color del cabello y los ojos. Se produce y almacena en pequeñas bolsas de células llamadas melanosomas, y se presentan en dos formas. Un tipo en forma de salchicha produce tonos de negro; una variedad redonda crea tonalidades rojizas oxidadas.

Las combinaciones de estas melaninas junto con la ausencia del pigmento crean colores grises, marrones y blancos. Si los pigmentos se almacenaran en bolsas de tinta, argumentó Vinther, entonces la melanina, o los melanosomas que transportan melanina, también podrían encontrarse en la piel y las plumas fosilizadas.

Encontró la respuesta en el cráneo fósil de un pequeño pájaro de 55 millones de años de su Dinamarca natal, conservado con un halo oscuro de impresiones de plumas y dos ojos manchados. «Yo estaba sentado ahí [looking for evidence of melanosomes] magnificando con el microscopio, y de repente me di cuenta de que estoy allí. Podemos poner colores en dinosaurios fósiles. «

Su supervisor Derek Briggs se mostró escéptico. Las estructuras descritas por Vinther ya eran bien conocidas y clasificadas como bacterias. «Tienen el mismo tamaño y forma que las bacterias y se encuentran en estos cadáveres podridos donde se esperaría encontrar bacterias en descomposición», explica MacNamara. «Todo parecía muy plausible». Buscando más evidencia, Vinther y Briggs analizaron un fósil del Cretácico con distintas bandas en blanco y negro. Donde las plumas eran negras, había melanosomas en forma de salchicha, donde era blanco, no había melanosomas (el blanco indica la ausencia de pigmento). Si los melanosomas fueran bacterias, tendrían que verse tanto en la parte blanca como en la negra de la pluma.

Vinther publicó sus descubrimientos iniciales en 2008, luego siguió la carrera para producir el primer dinosaurio de color, utilizando la forma de los melanosomas para deducir el tono y el patrón. En 2010, dos equipos de la Universidad de Bristol, uno dirigido por Vinther y otro por Michael Benton, publicaron con pocos días de diferencia. Mostraron, respectivamente, que Anchiornis huxleyi, similar a las aves, estaba coronado con una cresta roja, y que el primer dinosaurio emplumado Sinosauropteryx tenía una cola con rayas de color marrón rojizo.

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Desde entonces, más estudios se han basado en la hipótesis inicial de Vinther, incluido el trabajo de Lindgren, quien utilizó una técnica llamada espectrometría de masas iónica secundaria de tiempo de vuelo (ToF-SIMS) para analizar la composición química de varios fósiles y encontró evidencia directa. de la firma química de los pigmentos de melanina. En otro lugar, McNamara exploró la preservación de métodos de tinción sin melanina, incluidas las primeras investigaciones sistemáticas de registros fósiles estructurales. En 2016, publicó el primer trabajo que muestra evidencias de la conservación de los pigmentos carotenoides, reconstruyendo una serpiente fósil con un patrón verde y marrón, de 10 millones de años, del noreste de España.

También existe la preocupación de que el nuevo campo se esté desarrollando demasiado rápido, de que se estén haciendo declaraciones que, sugiere Lindgren, digan más de lo que realmente sabemos.

Un problema, como él lo ve, es que un fósil puede haber contenido originalmente no solo melanina, sino también otros pigmentos o colores estructurales que no sobrevivieron al proceso de fosilización. «Simplemente llegó a nuestro conocimiento entonces. Por lo tanto, las reconstrucciones de color no muestran necesariamente el aspecto real del animal. “Otro problema es que extrapolar el color de un pájaro o dinosaurio de una sola pluma aislada, o de las pequeñas muestras que se utilizan en la técnica ToF-SIMS, podría ser engañoso. Imagínese tratando de determinar el color de un pavo real moderno a partir de pigmentos tomados de unos pocos lugares, advirtió Mary Schweitzer de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en un artículo reciente de PNAS.

Para McNamara, un punto clave es que la melanina en sí misma aún no se comprende adecuadamente. «Necesitamos aprender más sobre la melanina en los animales modernos antes de acercarnos a los fósiles. Realmente salté sobre dos piernas. «La melanina proporciona mucho más que solo color: protección UV, por ejemplo, y resistencia mecánica (razón por la cual algunas aves tienen las puntas de las alas oscuras). Le interesa el hecho de que la melanina existe no solo en el cabello y la piel, sino también en los órganos internos. «Intentaremos averiguar qué controla la evolución de la melanina. Siempre pensé que era por el color, oh, por la selección sexual y el camuflaje, pero si está en todos estos órganos internos, entonces tal vez evolucionó hacia un propósito completamente diferente. «

Lindgren está de acuerdo. «En general, todavía hay muchos factores desconocidos», dice. «Mi sensación es que, como paleontólogos, tendemos a simplificar demasiado, a pensar que A debe indicar B. Pero si le preguntas a un biólogo, sabemos que en el mundo moderno nunca hay un solo factor que lleve a una sola cosa. . «

Pero para Vinther, los continuos argumentos sobre el paleocolor van demasiado lejos. Cada vez que publica un nuevo artículo, se pregunta qué dirá la gente, qué tendrá que responder. «Es agotador y estresante. Me gustaría que la gente pasara más tiempo avanzando en el campo, en lugar de reprimirlo con objeciones. Sigamos adelante. Intentemos averiguar cuáles son los límites y limitaciones de una manera cuantificable. «

En julio, los científicos australianos anunciaron el descubrimiento del color más antiguo del mundo, que resulta ser un tono bastante atractivo de rosa brillante. Estos pigmentos de porfirina, derivados de organismos microscópicos que viven en el mar, se remontan a unos asombrosos 1.100 millones de años, mucho antes de la existencia de insectos y animales estudiados por Vinther, McNamara y otros.

A medida que crece nuestro conocimiento del color antiguo, los científicos pueden presentar su progreso en tiempo profundo respondiendo preguntas como: ¿qué determina la evolución de los colores? ¿Es la selección natural, el deseo de esconderse, o la selección sexual, el deseo de publicitar? «¿O alguna vez hubo un momento en que las presiones competitivas fueron menores y la selección sexual no sucedió?» McNamara se pregunta. «¿Cómo se verían los patrones de color si no estuvieran controlados por estos factores?» ¿Conseguirías modelos realmente locos? No podemos asumir que el mundo que vemos hoy siempre ha sido así. «

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Y el paleocolor ya puede aportar nuevas perspectivas sobre la vida cotidiana de criaturas muertas hace mucho tiempo. Por ejemplo, durante mucho tiempo se asumió que el pequeño Microraptor de cuatro alas era nocturno, debido al gran tamaño de sus orificios. Luego, Vinther, Quanguo Li del Museo de Historia Natural de Beijing y sus colegas descubrieron que el dinosaurio tenía un plumaje iridiscente (un ejemplo de color estructural), algo que no tendría sentido si este dinosaurio estuviera activo solo de noche.

También puede informarnos sobre el entorno en el que vivía un animal. Los científicos generalmente recopilan pistas sobre otros animales fósiles y plantas que se encuentran cerca, pero esta técnica fracasa si el cuerpo del animal fue transportado, por ejemplo, por un río, lejos de donde vivía.

Vinther estudió el fósil de un pequeño dinosaurio herbívoro llamado Psittacosaurus, un pariente del Triceratops, y concluyó que tenía la espalda oscura y el vientre pálido, una disposición de color conocida como anti-sombreado. Común entre los animales modernos, desde ballenas hasta ciervos, tanto los depredadores como las presas lo usan para mezclarse con su entorno. (Las partes que normalmente están sombreadas son brillantes; las partes que normalmente están expuestas al cielo son oscuras). La cantidad y distribución de áreas claras y oscuras generalmente corresponden a diferentes hábitats, como llanuras abiertas o el suelo del bosque oscuro. El anti-sombreado del Psittacosaurus sugiere que vivía en un hábitat con luz difusa, como un bosque de dosel.

En su taller, Nicholls me muestra el modelo de Psittacosaurus que desarrolló con Vinther. Aproximadamente del tamaño de un labrador, esta hermosa criatura tiene un pico distintivo con bolas de loro y un lomo marrón oscuro y naranja, que se vuelve progresivamente más pálido, hasta un abdomen cremoso. «Lo que realmente me gusta de este trabajo de reconstrucción de color es que eres tú quien define por primera vez el aspecto de un animal, hasta el patrón de color», dice Nicholls. «Poder mostrarle a la gente algo que nadie ha visto antes. Esto es lo mejor. «

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