Zvětšit obrázek

Lilijice se v době svého mládí ve žluté barvě lišily.

Obecně se uznávalo, že zbytky živočišných tkání s jejich organickými barvami se mohly uchovat jen ve věčně zmrzlých půdách, v kapce jantaru nebo v přírodním asfaltu. Tento názor začal brát postupně za své. Mladičká absolventka Ohio State University se nedávno postarala o senzaci, když získala zbytky organické látky, jejíž stáří je 350 milionů let. Šlo o žluté barvivo mořských lilijic. Ve fosiliích těchto rostlinám podobným živočichů se organické barvivo uchovalo proto, že porézní strukturu jejich těl ucpalo bahno. Dnes to došlo tak daleko, že zkamenělé fosilie, které vypadají mnohdy stejně, se již rozlišují podle toho, jakou barvou za dob svého mládí v moři hýřily.       

Zvětšit obrázek

Barvivo melanin je v buňkách uložen jako kompaktní obtížně rozložitelný polymer v organelách, kterým říkáme melanosomy.

Nyní z Ameriky přichází další informace o stopách organického materiálu.  Tentokrát se poznatek netýká mořských organismů, ale zkamenělých ptáků.  Jakob Vinther je studentem Yale University, který se zabýval fosiliemi pravěkých ptáků. Dostal od svých starších kolegů za úkol věnovat se otiskům peří uchovaných v kameni. Nešlo o nic moc extra na čem by se dala dělat kariéra. Jen o jakési titěrné útvary - otisky nějakého původního organického materiálu. To, že ve fosiliích jsou nepatrné útvary obsahující uhlík se vědělo. Soudilo se ale o nich, že jde o pozůstatky po bakteriích, které na uhynulých tvorech hodovaly. Mladíček Vinther ale nyní přichází s převratnou teorií: „Nejde o baktérie, nýbrž o památku po melanosomech!“

Co jsou melanosomy ?
Pojmy melanosom a melanin máme díky reklamní masáži většinou spojen s účinkem opalovacích krémů, které zaručeně poskytují stoprocentní ochranu před UV zářením a ochranu před melanomem. Melaniny ale jsou také jedny z nejrozšířenějších biologických pigmentů (biochromů) v celé živočišné říši. Najdeme je u člověka a savců, ale i u ptáků o nichž je zde řeč. Jde o evolučně značně konzervovanou strukturu, neboť ji mají také plazi, obojživelníci, ryby i bezobratlí. S pomocí melanocytů například umí studenokrevní živočichové bleskově změnit svůj vzhled (mimikry chobotnic) a teplokrevní zase sezónně převléci svůj šat z tmavého na světlý, aby nebyli na sněhu vidět (hranostaj). Melanin najdeme i v oku. Máme ho ve střední vrstvě oční koule, kterou tvoří cévnatka - vrstva s velkým množstvím krevních cév, které vyživují nejdůležitější část oka - sítnici. Cévnatka má vrstvu s velkým množstvím melaninu. Ten absorbuje nadbytečné množství světla, dopadajícího do oka a zajišťuje, že uvnitř oka zůstává tma.To je nezbytné pro vytváření zřetelných obrazů na sítnici oka. Zmiňujeme se o tom proto, protože bude řeč o fosilizovaném oku ptáka se zachovanými stopami dokládajícími přítomnost melanosomů. 

Melaniny (černohnědé eumelaniny a rezavé feomelaniny) se tvoří v buňkách, kterým říkáme melanocyty. Melanin v nich ale není ukládán jako nějaká amorfní hmota ale  ve formách organel o velikosti mitochondrií.  Těm říkáme melanosomy. Jsou to organely. A protože se jedná o kompaktní relativně stabilní útvary, zanechaly po sobě uhlíkaté stopy ve fosiliích. Právě jejich pozůstatky jsou předmětem nové ho objevu týkajícího se zbarvení ptáků. Ptáci využívají melanin mírou vrchovatou. Nejde přitom jen o kamufláž před predátory. Hýření barvami sleduje často pravý opak – zviditelnit se při namlouvacích rituálech. Melanin propůjčuje peří ptáků barvy od rezavě červené přes černou až po odlesky hrající měňavými  barvami celého duhového spektra.

Zvětšit obrázek

Proužkování na fosilii pera pravěkého ptáka (vlevo) a u pera pocházejícího z datla. Bílé čáry ukazují, jak konkrétní místo vypadá po zvětšení v elektronovém mikroskopu - tmavá místa si uchovala stopy po melanosomech, světlá nikoliv. Přítomnost melanosomů je důkazem, že pravěký pták měl peří, na němž se střídaly barevné skvrny. (Kredit: J.Vinther/Yale)

Vinther spolu s paleontologem Derekem Briggsem a ornitologem Richardem Prumesem analyzovali zbytky fosilizovaného peří uchovaného v kameni starém 100 milionů let. Šlo o vzorek ze spodní křídy nalezený v Brazilii. Vědci použili skenovací elektronový mikroskop a zjišťovali, čím se liší jednotlivé proužky na fosilii.  Přišli na to, že tmavá místa si uchovala tuto barvu proto, že se původně jednalo pigmentované části. Melanin je vlastně něco mezi "zparchantělým" grafitem a biologickým bakelitem. Právě ten se ve formě uhlíkaté hmoty uchoval až do dnešní doby.

Zvětšit obrázek

Ilustrátoři vdechovali život pravěkým tvorům na základě své intuice. Teď už si nebudou moci „jen tak vymýšlet“. (Rekonstrukce okřídleného mikroraptora gui ze studie Bobana Filipoviče).

Stavba těchto struktur odpovídá struktuře per moderních ptáků. Světlé proužky jsou podle vědců místa, kde peří melanin neobsahovalo. To ostatně odpovídá i nálezům na perech dnešních ptáků. 

U jiné fosilie z doby Eocénu (stáří 55 milionů let) pocházející z Dánska, kterou si vědci vzali do parády, se rovněž ukázala podobná souvislost. Tentokrát šlo o „pigmentované“ peří, jež původně krylo hlavu ptáka. Na této fosilii se dokonce uchoval otisk organických tkání oka ptáka se zachovanými strukturami, jež stavbou připomínají melanosomy. Stejnou stavbu oka s velkým množstvím melanosomů v jeho vnitřní části, má i oko dnešních ptáků. 
Podle všeho se s prokazováním pozůstatků buněčných organel - melanosomů brzo roztrhne pytel i u mnoha dalších zkamenělin.  Čeká nás doba, kdy muzejní kurátoři začnou pravěkým fosiliím rekonstruovat barvy.  Díky poznatku z Yale zřejmě budeme mít brzo šanci vidět v barvě také fosilizované zbytků srsti savců i opeřených dinosaurů. 

Pramen:
Yale University
Biol.Lett. (July 9, 2008)