Farver vredet ud af millioner år gammelt fossilt fiskeøje

Forestil dig, at du går en tur langs stranden og får øje på en mærkelig sten. Du samler den op og gransker den nysgerrigt, hvorefter du konstaterer, at der er tale om en forstenet fisk.

Som fisken ligger dér i din hånd, er den en skygge af sig selv i forhold til, hvor pragtfuld og farvestrålende, den var, dengang den boltrede sig i havet for millioner af år siden.

De blanke fiskeskel er for længst forsvundet, mens kød og knogler er rådnet væk. Men stenens grålige, døde mineraler rummer faktisk stadig resterne af sine oprindelige levende farvepigmenter.

Det viser ny forskning, der er gennemført af den svenske palæontolog Johan Lindgren fra Lunds Universitet i Sverige. I studiet har han analyseret et 55 millioner år gammelt forstenet fiskeøje, som han har fået udleveret fra Salling Museum ved Limfjorden.

»Johan Lindgren har i et fiskeøje påvist, at de farvelignende korn, som sidder på fossilet er identisk med, hvad moderne fisk har. Han dokumenterer, at de faktiske molekyler, der for 55 millioner år siden udgjorde fiskeøjets farve, er bevarede,« fortæller geolog Bo Pagh Schultz, der er museumsinspektør på Salling Museum.

Resultaterne er udkommet i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

Mikroskop viste kemisk sammensætning

Johan Lindgren har opnået sit resultat ved at studere det fossile fiskeøje ved hjælp af et særligt mikroskop, som kortlagde, hvordan strukturernes molekyler præcist er placeret i forhold til hinanden.

Scanningsbillederne afslørede, at strukturerne rummer kulstof-, ilt- og kvælstofmolekyler, som indbyrdes er knyttet sammen på nøjagtigt samme måde som melanin-pigmenterne i hud, hår og øjes farver hos nutidens dyr.

»Nu har Johan Lindgren og hans kolleger for første gang vist, at disse strukturer har meget af den originale kemiske sammensætning, og derfor underbygger den vores tidligere studier, at disse strukturer er bevaret med det originale melanin. Det er kort sagt lykkedes dem at bevise, at farvestofferne i fiskeøjet er de pigmenter, som oprindeligt farvelagde øjet,« fortæller Jakob Vinther.

Fossiler kan kortlægge fortidens klima

Palæontologerne klapper i hænderne over, at fiskens farver er bevaret så langt tilbage i tiden. For når strukturerne rummer fiskens farver, vil det samme gøre sig gældende for andre fossiler fra dengang, og ved at vride farverne ud af fossilerne, kan man pludselig farvelægge en fjern fortid og få et helt nyt syn på dyrenes livsbetingelser.

»Hidtil har det været en antagelse, at fossilernes strukturer rummer rester af dyrenes farvepragt. Men takket være det nye studie er den antagelse erstattet med fakta, og det gør pludselig vores fossiler langt mere værd i den forskning, der prøver at kortlægge Jordens geologiske historie,« siger Bo Pagh Schultz.

Farver er tilpasset til miljøet

Farverne har givet dyrene de mest optimale overlevelsesbetingelser i datidens miljø, som langt hen ad vejen er dikteret af Jordens klima.

Det er interessant, at farvestofferne kan bevares i så lang tid. Vi har vidst at sådanne melanin-pigmenter er modstandsdygtigt over for alt, bortset fra at blive bleget, men det nye studie viser os, at melanin nok er et af de længst bevarede biomolekyler

Jacob Vinther

Fossilernes farver giver altså forskerne et nyt og bedre indblik i, hvordan klimaet, seksuel selektion og de geologiske forhold på Jorden præcist har ændret sig:

• Dyr, som har en farvestrålende, spraglet farvedragt, lever typisk i tætte skove, hvor det kan være en udfordring at få øje på en mage mellem de mange træer, med mindre de gør opmærksomme på sig selv med mange klare farver.
  
• Dyr, der lever på åbent terræn, bærer derimod en dragt med farver, der blender ind i omgivelserne og camouflerer dem for rovdyr.

Vulkanudbrud gav koldere klima

Den forstenede fisk er fundet i de helt specielle jordlag, moleret, på Fur i Limfjorden, der skildrer et ganske særligt tidspunkt i Jordens udvikling. På det tidspunkt er den globale opvarmning så heftig, at Jorden på det nærmeste er dækket til af tæt regnskov.

Mange vulkanudbrud fulgte efter og pumpede en mase svovl op i atmosfæren, hvilket kølede klimaet omkring 10 grader ned. Evolutionen fulgte trop ved at fremelske arter, som vi genfinder i nutidens tempererede egne.

»De voldsomme klimaændringer er indprentet i moleret på Fur. De ældste fossiler i moleret har farver og former, som peger på et tropisk klima, mens de yngre fossiler er drejet over i en mere tempereret retning,« siger Bo Schultz.

Kystklinterne Hanklit på Mors og Knudeklint på Fur er på vej til at blive optaget på listen over verdens naturarv, og inden for geologien er det den højeste udmærkelse, man kan få. Det er fantastisk, at vi nu har fået sat to streger under, at Fur-formationen er noget helt unikt

Bo Pagh Schultz

Det lille fiskeøje åbner for alvor op for at se fortiden i farver, og Bo Schultz har store forventninger til, hvad de kommende studier vil bringe.

»Indtil videre har vi identificeret farverne sort, hvid og rød, og vi arbejder lige nu benhårdt på at spotte andre farver. Fortiden viser sig efter alt at dømme at være lige så farverig, som nutiden,« pointerer Bo Pagh Schultz.

En fortsættelse af et dansk studie

Det velbevarede farvestof viste sig at være pakket ind i nogle små karakteristiske strukturer på overfladen af fiskeøjet, som bedst kan beskrives som mikroskopiske aflange ’pølser’ eller runde ’frikadeller’.

Sådanne strukturer er et kendt fænomen på oldgamle fossiler af bl.a. fisk, fugle og øgler, og blev indtil for et par år siden opfattet som bakteriers efterladenskaber. Den forestilling blev dog for et par år siden udfordret af den danske palæontolog Jakob Vinther, der viste, at der var en påfaldende stor lighed mellem fossilernes strukturer og de melaninpigmenter, som giver farve til hud, hår og øjne hos nulevende kræ.

»Efter at have studeret de specielle strukturer nøje, argumenterede vi for, at de har samme form og størrelse som melanin-pigmenterne hos moderne dyrearter,« fortæller Jakob Vinther, der for øjeblikket er postdoc ved The University of Texas, Austin.

Men at ligne er ikke nok, og selv om teorien så lovende ud, manglede Jakob Vinther det direkte bevis på, at strukturerne rent faktisk husede dyrenes oprindelige farvestoffer, og derfor er Jakob Vinther svært tilfreds med, at det nu er lykkedes hans svenske kollega.