要知道,你現在看見的這些生動形象,栩栩如生的古生物復原圖,顏色嘛……基本都是古生物畫師們自!己!猜!的!
貌美的古生物復原圖
▲這位畫師,你是不是少女心爆棚了?……
圖/Luis Rey
當我們試圖重繪遠古世紀風貌時,有一件事情常常困擾著我們:即使我們知道了所有遠古生物的體態形狀,它們的顏色也始終是個謎。而現在,一條1億年前的黑綠相間的游蛇為我們解開了這個秘密。
不過,說復原圖上的顏色都是生物學家們瞎猜的,好像有點過分。的確,有時候我們能通過邏輯分析推斷出動物會利用哪些顏色進行偽裝,又或者用紅色來表示危險警告。但是,若非親眼看見,誰又能猜到孔雀的尾巴是什么顏色呢?
化石中的色素細胞
在當代生物學中,古生物學家通過對游蛇科動物的研究,找到了為古生物進行配色的新方法。這種方法之所以可行,是因為樣本動物死后,是在磷酸鈣環境中形成了化石。
▲僅憑肉眼,沒有任何顏色保存下來,但在顯微鏡下,色素細胞的秘密暴露無遺
圖/McNamara et al./Current Biology 2016
從化石中可以看到,蛇的腦袋已經沒有了,所以我們無法判斷其具體的品種,產生綠色的色素細胞也早就溶解了。但是,化石中的磷酸鈣很好地將蛇皮中色素細胞的形狀保持了下來。由于每一種色素細胞都對應不同的細胞形狀,我們只需將它們和現在手頭的色素細胞對比一下,就知道這只億年前的游蛇科生物到底是什么顏色的啦!
難怪參與該項研究的Maria McNamara博士不住感嘆:當你有幸得到細節保存如此完好的化石后,應該把它放到顯微鏡下看一看,保證你會大吃一驚!
這塊化石是在一個世紀前,西班牙東北部的一個礦井作業時被發掘出來的。McNamara博士在攻讀學位期間與它不期而遇,隨后的幾年,McNamara通過顯微鏡觀察到了化石中保存完好的色素細胞,于是就想通過對比把這條蛇的真正顏色復原出來。
▲三種色素細胞的分布
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Iridophore -閃光細胞(虹細胞)
Xanthophore -黃色素細胞
Melanophore -黑色素細胞
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最終識別出來的細胞有:
黑色素細胞,含有黑色素
黃色素細胞,含有紅色或黃色的類胡蘿卜素和蝶啶
閃光細胞(虹細胞),雖然不含有色素,但其結構可以反射特殊波段的光,呈現出如橈足類或某些蝴蝶身上那種絢爛的彩虹色↓↓↓
▲珠光寶氣的水蚤君
把這三類細胞在蛇皮上具體的分布位置搞清楚后,McNamara終于復原了這條蛇的本來面目↓↓↓
▲游蛇科生物的復原圖 圖/Jim Robbins
這里還要說明一點:由于黑色素細胞相比于其他色素細胞更加穩定,導致了科學家們經常把已經滅絕的動物涂成黑棕色。甚至,有時候化石里明明沒有保留黑色素細胞,大家也習慣性地首選黑棕色。相比之下,結構染色,即通過結構呈現出顏色的虹細胞更易于保存下來,而藍綠色素細胞還從未有完好保存的記錄。
動物的皮膚能被保存在磷酸鈣化石中的例子并不多見(一般在保存前就已經腐爛殆盡),但至少現在,我們可以將符合這個條件的化石樣本拿出來重新分析分析了。那么,知道遠古生物的確切膚色,除了使復原圖更加貌美準確外,還有什么其他的用處呢?
顏色是進化史上最美麗的意外。知道一種生物的顏色,可以幫我們窺測它生時的生活習性。也許蛇背上的花斑是為了在充滿陽光的森林里掩藏自己,那它多半是個伏擊型獵手;又或者它身上其實還有更特殊的顏色,專門用來吸引異性或嚇退天敵?