Dinoer får nyt liv: Farver og omgivelser genskabes fra fossiler

Det seneste årti er dinosaurernes grå og brune verden blevet fyldt med flotte farver.

I fronten af udviklingen står den danske palæontolog og lektor Jakob Vinther ved Bristol University, England, der som den første rekonstruerede farver fra forstenede pigmentkorn i 2007.

LÆS OGSÅ: Sex gav fugle luft under vingerne

Siden er det gået stærkt med farvelægningen, men nu tager Vinther og kolleger et skridt videre og har nu også rekonstrueret dinosaurernes omgivelser.

»Vi kan sige, hvilket miljø dinosauren levede i ud fra dens farvetegninger,« siger Jakob Vinther.

Konkret kan de vise, at en papegøje-dinosaur kaldet Psittacosaurus havde farvetegninger, der var bedst tilpasset en skov.

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Current Biology.

Kollegaer: »Nyskabende« og »Pionérstudie«

Jakob Vinthers arbejde bliver modtaget med begejstring blandt forskerkolleger.

»Det er et særdeles spændende og nyskabende studie, der viser, at exceptionelt godt bevarede fossiler giver mulighed for at rekonstruere dinosaurernes liv og færden i helt uhørte detaljegrader,« siger palæontolog Jesper Milàn, museumsinspektør og Ph.d. på GeoMuseum Faxe, der ikke har været med i det nye studie.

»Fremtidig brug af denne teknik vil forhåbentlig kunne bruges til at rekonstruere dinosaurerne og andre uddøde dyregrupper endnu mere detaljeret end før.«

LÆS OGSÅ: Kan man vække en Tyrannosaurus til live igen?

Også Vinthers kollega Ph.d. Richard Prum ved Yale University er begejstret og siger:

»Det er et spændende pionérstudie i tilpasning af farvemønstre for uddøde dyr.«

Papegøje-dinosaurfossil fundet med hud og hår

Papegøje-dinoen Psittacosaurus levede for ca. 120 millioner år siden i det nuværende Kina og var på størrelse med en labrador. Den havde flere iøjnefaldende træk som et stort papegøjenæb, to kraftige horn og en flok lange, stive børster på halen.

Fossilet er fantastisk velbevaret – ikke bare ligger alle knoglerne fuldstændigt, som da dyret døde, men også de bløde dele med muskler, organer og huden er forstenet, og med det blotte øje kan man se pigmenterne fra hudens oprindelige farvetegninger.

LÆS OGSÅ: Dinoer lærte at flyve ved at hoppe fra træ til træ

»Der er striber, prikker og et netlignende mønster på bagbenet, men det mest interessante mønster er, at den har en lys underside og en mørk overside. Det ligner ’counter-shading’, som vist ikke har et rigtig godt ord på dansk, men direkte oversat betyder modskygge,« siger Jakob Vinther.

Modskygge snyder rovdyrene

Modskygge er en listig form for camouflage, der spiller på hjernens måde at tolke former på.

Betragtningen går mere 100 år tilbage til den amerikanske maler Abbott H. Thayer, som iagttog, at former virker mindre runde og mere flade, hvis man ophæver skyggen. Det er samme kneb, en maler bruger, når han lægger skygger og ‘highlights’, for at hjælpe vores hjerne kan tolke rumlige former fra et fladt portræt.

Abbott H. Thayer foreslog, at det give kan god mening at se flad ud, hvis man ikke vil ses i naturen, og at hjortens bug eksempelvis kan være lys for at modvirke skyggen under dyret.

Hvis byttedyrs farvemønstre kan snyde et rovdyrs hjerne, så byttedyret ikke bliver ædt, har der naturligvis været et stærkt, selektivt pres for at optimere de farvemønstre genetisk.

LÆS OGSÅ: Førende forskere: Vrøvl, selvfølgelig kender vi farven på dinoer

Miljøets signatur kan spores i farverne

På Bristol University har biologen og professor Innes Cuthill og kolleger længe arbejdet med dyrs modskyggefarver, og de har fundet en signatur – et mønster – i farvetegningerne.

Det viser sig, at både breddegraden og det præcise nærmiljø, man lever i, bestemmer, hvilken modskygge, der er den mest optimale.

Jo tættere på ækvator, des højere fra himlen falder lyset, og skyggerne tegnes længere oppe af dyrets flanke end på f.eks. vores breddegrader, hvor sollyset kommer mere fra siden.

Samtidig er der stor forskel på det direkte, skarpe lys i et åbent miljø på en eng eller en steppe og det indirekte diffuse lys i en skov.

Det betyder, at de farvetegninger, der bedst ophæver kroppens skygger, flytter sig fra sted til sted, og at dyr i åbne landskaber vil have fordel af en meget skarp overgang mellem den lyse bug og mørke ryg, mens dyr i skovene vil have fordel af en mere diffus og glidende overgang.

»Da jeg hørte om de her signaturer, tænkte jeg: ’fedt, det er dét, vi skal bruge for at finde ud af, hvilket miljø dinosauren levede i ud fra dens farvetegninger,« siger Jakob Vinther, som er blevet lidt af en ekspert i at ’male’ fossile dyr.

LÆS OGSÅ: Dansk forsker: Nyt fund viser, at dinoerne glemte, hvordan man fløj

Det begyndte med frikadeller og pølser

Det er gået stærk for Vinthers forskning, siden han i 2007 sad i kælderen på Geologisk Museum i København og kiggede på elektronmikroskopbilleder af en forstenet fjer fra moleret (havaflejring af mikroskopiske kiselskaller og –alger, red.) på Fur.

Her så han små, aflange ’pølser’ og ’frikadeller’, som skulle åbne en helt ny dør ind til dinosaurernes verden.

Kort fortalt lykkedes det Vinther at vise, at de små pølse- og frikadellestrukturer er forskellige forstenede pigmentkorn – melanosomer – som gør det muligt at rekonstruere de oprindelige farvetegninger.

»I de år, siden melanosomer blev opdaget, er farvelægningen af dinosaurer gået fra at være en øvelse i spekulation til at være rigtig evidens. Jakob Vinther har været på fronten af den revolution,« siger professor Derek Briggs ved Yale University, USA som dengang var Vinthers ph.d.-vejleder.

Siden har forskerne farvelagt masser af fossiler, og den skepsis, der var i de første år, er i dag forsvundet, så dørene til museernes samlinger står åbne.

»Jeg så Psittacosauren allerede i 2009 og tænkte: ’hold da helt ferie nogle flotte farvetegninger’,« siger Jakob Vinther.

Med modskygge-signaturerne fik han så en god indgangsvinkel til at studere farvetegningerne.

LÆS OGSÅ: Hvorfor blev dinoerne ikke intelligente?

Testede farvetegningerne i forskellige miljøer

For at se, hvor langt ideen om modskygge-farvetegningerne kunne bære, og om man kan se en ’miljøsignatur’, måtte Jakob Vinther og hans kolleger rekonstruere Psittacosauren helt nøjagtigt, så alle proportioner kom rigtigt på plads i forhold til knoglerne, dyrets statur og musklerne.

Palæokunstneren Robert Nicholls ved Paleocreations.com stod for den del og byggede dyret op knogle for knogle, muskel for muskel, inden han til sidst kunne male modellen, præcist som pigmentkornene viste, at Psittacosauren var farvet.

Samtidig tog Cuthill og Vinther en anden – helt grå – kopi af Psittacosauren med ud i naturen for at tage billeder under forskellige lysforhold – i en skov med diffust lys og i åbne landskaber med direkte lys.

På den måde fandt de frem til, hvordan den optimale kontraskygge ville være på Psittacosauren i forskellige miljøer, hvorefter de ganske enkelt sammenlignede resultaterne med den farvede model.

LÆS OGSÅ: Farver vredet ud af millioner år gammelt fossilt fiskeøje

Det stod klart, at farvemønsteret var optimeret til en skov med diffust lys.

»Det er meget interessant at se, hvordan den pågældende dinosaur-art har benyttet sig af samme principper med lys og skygge til at opbryde konturerne af dens krop, som vi ser det blandt store pattedyr, der lever i tæt skovbevoksning i dag,« siger Jesper Milàn.

»Så modskygge-princippet er altså udviklet uafhængigt af hinanden to gange hos to fjernt beslægtede dyregrupper i livets historie.«

Psittacosauren bliver næsten levendegjort

Fundet passer også godt med, hvad man ellers ved om Psittacosauren. I samme type søaflejringer fra Liaoningprovinsen i Kina har man fundet kæmpestore, forstenede træstammer og pollen, der vidner om et skovmiljø bestående af grantræer og gingko.

Sammen med fund af tidlige fugle, microraptorer og insekter kan man nu næsten selv være dér i den dunkle granskov og se Psittacosauren gå omkring mellem de vældige stammer, mens guldsmede suser forbi, og metallisk sorte microraptorer svæver mellem trætoppene.

LÆS OGSÅ: Evolutionær gåde løst: Skæl, hår og fjer stammer fra én fælles forfader

Psittacosauren må have været vagtsom, for farvetegningerne skulle jo beskytte den imod rovdyr. Men hvilke?

»Det har formentlig været tyrannosaurer, som har været der og spist de her små søde fætre‚« siger Jakob Vinther.

»Og der er det jo interessant, at de her modskygger jo også kan fortælle os noget om rovdyrenes visuelle system på det tidspunkt. De må også have kunnet bruge skyggesignaler til at kunne se tredimensionelt, på samme måde som vi kan.«

I videoen herunder kan du høre Jakob Vinther fortælle om det nye studie.