Kleur is al lang een hardnekkig probleem in de inspanningen van wetenschappers om het uiterlijk van oude wezens te reconstrueren. Zachte weefsels zoals veren en vacht worden zelden bewaard in het fossielenbestand - en wanneer deze stoffen worden gevonden, zijn hun tinten al lang verdwenen. Maar een internationaal team van onderzoekers onder leiding van experts aan de Universiteit van Manchester heeft onlangs een belangrijke doorbraak gemaakt in het uitzoeken van de kleuren van prehistorische dieren, zoals Gretchen Vogel voor Science meldt. Met behulp van een niet-invasieve techniek konden de onderzoekers vaststellen dat een drie miljoen jaar oude muis roodachtige vacht had, wat de eerste keer markeerde dat chemische sporen van een rood pigment zijn gedetecteerd in een oud fossiel.
De studie was gebaseerd op twee uitzonderlijk goed bewaarde fossielen van een klein knaagdier - formeel bekend als Apodemus atavus, maar de onderzoekers noemden het "krachtige muis" - ontdekt in Duitsland. "Wat we vonden is dat de muis in absoluut verbluffend detail is bewaard, bijna het hele skelet en het grootste deel van het zachte weefsel van het lichaam, hoofd, voeten en staart kan gemakkelijk worden herkend, " Uwe Bergmann, co-auteur van de studie en natuurkundige van het SLAC National Accelerator Laboratory, vertelt Ashley Strickland van CNN .
Om meer te weten te komen over de kleur van de muis, keken wetenschappers naar melanine, een belangrijk pigment dat kleur dicteert bij oude en moderne dieren. Er zijn twee belangrijke melaninepigmenten in dierlijke weefsels: eumelanine, dat een zwarte, bruine of grijze kleur heeft, en pheomelanine, dat verantwoordelijk is voor roze en rode tinten. Tot voor kort waren onderzoeken naar de kleuren van prehistorische wezens gericht op het detecteren van de chemische residuen van eumelanine, maar pheomelanine bleek moeilijker te vinden omdat het in de loop van de geologische tijd veel minder stabiel is.
Maar in 2016 toonde een onderzoek onder leiding van SLAC-paleontoloog Nick Edwards aan dat het mogelijk was om de elementen waaruit rode en zwarte pigmenten bestaan in de veren van moderne vogels in kaart te brengen met behulp van röntgentechnologie. De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat zink gebonden aan zwavel op een specifieke manier indicatief was voor rood getinte pheomelanine. En zink in afwezigheid van zwavel was een betrouwbare indicator voor zwart eumelanine.
"We moesten een sterke basis opbouwen met behulp van modern dierlijk weefsel voordat we de techniek konden toepassen op deze oude dieren, " legt Edwards uit. "Het was echt een omslagpunt bij het gebruik van chemische handtekeningen om de kleuren van oude dieren met weke delen fossielen te kraken."
Voor de nieuwe studie, gepubliceerd in Nature Communications, beklaagden wetenschappers de machtige muisfossielen met intense röntgenfoto's om te zien hoe ze in wisselwerking stonden met sporenmetalen die in de vacht van de dieren waren bewaard. En het team kon zien dat deze metalen aan organische chemicaliën waren gebonden op dezelfde manier als ze aan organische chemicaliën in bestaande dieren binden met rode pigmenten in hun weefsel. De onderzoekers ontdekten ook dat hoewel de vacht op de rug en zijkanten van de muis rood was, de buik wit was.
“Waar we ooit alleen maar mineralen zagen, halen we nu voorzichtig de 'biochemische geesten' van lang uitgestorven soorten eruit, ” zegt Phil Manning, de eerste auteur en professor in de natuurgeschiedenis van de studie aan de Universiteit van Manchester.
Cruciaal is, en in tegenstelling tot andere soorten chemische analyses, dat de methoden van de onderzoekers hen niet verplichtten om een monster te nemen van de fossielen, wat hen onvermijdelijk zou hebben beschadigd. En de auteurs van de studie verwachten dat hun bevindingen experts zullen helpen een levendiger beeld te schetsen van andere uitgestorven dieren.
"We begrijpen nu wat we in de toekomst moeten zoeken", legt Roy Wogelius, co-auteur en geochemist aan de Universiteit van Manchester, uit. "En onze hoop is dat deze resultaten zullen betekenen dat we meer zelfvertrouwen kunnen krijgen bij het reconstrueren van uitgestorven dieren en daarmee een andere dimensie kunnen toevoegen aan de studie van evolutie."
