Gråa dinosaurier var aldrig mer än en bekväm myt

Paleontologer från den amerikanska delstaten Montana har upptäckt mikroskopiska strukturer i välbevarade hudfragment från en ung diplodocus. Dessa fragment bevisar att pigment verkligen fanns där. De gigantiska växtätarna från juraperioden var uppenbarligen långt ifrån den enhetliga gråa nyansen som forskare trodde på i decennier.

Under generationer föreställde vi oss dem som massiva, trögrörliga varelser i lera- och dammfärger. Nu visar ett team av paleontologer att åtminstone en ung diplodocus inte alls liknade en grå ”jurako”, utan snarare ett djur med en mycket mer komplex, mörk och varierad hud.

Gråa dinosaurier är en myt som uppstod på grund av brist på data. Under större delen av 1900-talet avbildade läroböcker och filmer dinosaurier i dämpade färgtoner — brunt, beige, ruttet grönt. Inte för att någon hade konkreta bevis för sådan färgsättning, utan för att de fossila fynden helt enkelt inte innehöll trovärdiga spår av pigment.

Forskarna hade ben till sitt förfogande och ibland hudavtryck, men inga bevarade pigmentmolekyler. Färger lades därför till ”från minnet”, ibland med dagens elefanter eller flodhästar som lösa inspirationskällor. Resultatet blev att hela det vetenskapliga samfundet vande sig vid synen av stora, nästan enfärgade kräldjur. Men nya mikroskopiska analyser av huden från en ung diplodocus från Montana visar nu att gigantiska sauropoder inte nödvändigtvis var visuellt tråkiga eller enhetliga.

Mikroskopet avslöjade pigmentstrukturer istället för penseln

Genombrottet kom från den exceptionella utgrävningsplatsen Mother’s Day Quarry i den amerikanska delstaten Montana. Precis här hittade man kvarlevorna efter flera unga diplodocusar som sannolikt dog under en hård torka i sen jura. Bland benen fanns det bevarade fina hudfragment med små sexkantiga fjäll.

Dessa bitar är stora som en nagel, men under elektronmikroskopet visade de sig vara rika på strukturer som ingen tidigare sett hos så stora dinosaurier. Forskarna undersökte dem lager för lager och registrerade en rad anmärkningsvärda fynd:

Zoner rika på kol som vittnar om bevarade rester av gammalt vävnad
Regelbundet arrangerade mikroskopiska korn med former kända från nutida organismer
Olika typer av dessa korn som bildar tydliga grupperingar och band

Dessa korn är så kallade melanosomer — minuskula ”lådor” som lagrar melanin, alltså det pigment som bland annat är ansvarigt för mörka nyanser i fjädrar, päls och hud hos moderna djur. Själva det faktum att man lyckades identifiera dem hos en sauropod är redan en stor revolution. Hittills hade det främst lyckats påvisa melanosomers närvaro hos mindre, fjäderklädda dinosaurier, särskilt från Kina, och på den grunden rekonstruerade man rostbruna ränder, mörka svansar eller mönster på vingarna hos fågelliknande former.

Det första tydliga pigmentbeviset hos en växtätande jätte

För de stora långhalsade växtätarna — sauropoderna — hade det rått fullständig tystnad. Bevarade hudavtryck innehöll ingen färginformation, och illustrationer dominerades av en trygg gråton. De nyligen beskrivna analyserna av diplodocushud i tidskriften Royal Society Open Science fyller nu detta tomrum.

Identifieringen av melanosomer i diplodocushudens lager är den första starka signalen om att även stora växtätande jättar kan ha haft en rik och varierad färgad hud. Forskarna identifierade två primära typer av melanosomer — avlånga och mer tillplattade. Hos nutida djur har denna form stor betydelse. Den bestämmer nyansernas räckvidd, från olika bruna toner till djup svart, och ger ibland upphov till komplexa optiska effekter.

Strukturernas dimensioner och proportioner från Montana jämfördes med en databas över nutida fåglar och kräldjur. Den största likheten uppstod vid jämförelse med tydligt mörkfärgade arter, ofta med fin fläckning eller zoner med starkare pigmentmättnad. Detta tyder på att den unga diplodocusen snarare hade en mörk, ”djup” hud än en blekgrå. Viktigt är att melanosomerna inte var jämnt fördelade — de bildade tydliga grupperingar, vilket påminner mer om ett ojämnt mönster än om en slät enfärgad yta.

En fläckig jätte kan ha använt färgsättning för sociala band

Forskarna påpekar att pigmentfördelningen i den unga diplodocusens hud påminner om en fin fläckning eller en mosaik av ljusare och mörkare ytor. Det finns inte tillräckligt datamaterial för att rita hela djuret från huvud till svans, men själva existensen av ett mönster förändrar mycket. Hudfärg och dess variation hos stora djur kan tjäna flera funktioner samtidigt:

Kamouflage i omgivningar fyllda med skuggor, solfläckar och vegetationsmosaik
Termoregulering, där mörkare områden snabbare absorberar solvärme
Skydd mot UV-strålning i juraatmosfären
Signalering av ålder eller kön inom flocken
Igenkänning av besläktade individer via individuella mönstervarianter
Avskräckning av rovdjur genom optisk störning av kroppens konturer

Hos många nutida arter är mönstret på hud eller fjädrar inte bara viktigt för kamouflage, utan också för sociala relationer. Man kan därför överväga om de unga diplodocusarna från Montana bildade flockar, där individerna kände igen varandra på subtila färgskillnader. Den unga diplodocusens komplexa färgsättning kan läsas inte bara som en fråga om utseende, utan också som en del av en strategi för att hantera temperatur och solljus.

Vad färgen avslöjar om dinosauriernas ämnesomsättning

Teamet från Bristol universitet, som ledde de beskrivna undersökningarna, riktar uppmärksamheten mot ytterligare en intressant aspekt. Melanosomernas mångfald och deras tydligt arrangerade fördelning kan hänga samman med en mer komplex fysiologi hos unga sauropoder än man hittills antagit.

En del paleontologer antyder att stora dinosaurier inte var ”kallblodiga kräldjur” i den enkla nutida bemärkelsen, utan snarare hade en ämnesomsättning nära fåglarnas — snabb och med behov av precis värmestyrning. En hud med ett utvecklat pigmentsystem kan ha varit ett av verktygen för energistyrning.

Dr. Maria McNamara från University College Cork, medförfattare till studien, understryker att melanin har många funktioner utöver det rena utseendet. Det påverkar hudens styrka, skyddar mot fria radikaler och kan hjälpa till med termoreguleringen. Hos stora förhistoriska dinosaurier börjar sådana samband först nu registreras, eftersom vetenskapen först nu får tillräckligt precisa verktyg i hand. Identifieringen av en specifik melanosomtyp i diplodocushudens lager kan antyda att djuret var mer aktivt och fysiologiskt välutvecklat än den ursprungliga föreställningen om dovra, långsamma jättar antydde.

Studiens begränsningar och vad vi fortfarande inte vet om vuxnas färgsättning

Forskarna noterar att materialet fortfarande är relativt begränsat. Huden kommer bara från några delar av kroppen och uteslutande från unga individer. Det är inte känt om vuxna diplodocusar hade ett liknande mönster, eller om deras färger bleknade med åldern. Därtill kommer metodens naturliga begränsningar. Melanosomer bevarar bäst mörka pigment, så det är fortfarande svårt att uttala sig om eventuella gula, röda eller gröna toner.

Även hos nutida djur uppstår inte alla färger med hjälp av melanin — en del beror på strukturen i fjädrar eller hud och inte pigmentet självt. Professor Mike Benton från Bristol universitet förklarar att detta trots dessa begränsningar är ett epokgörande steg. För första gången har vi direkta kemiska bevis för komplex färgsättning hos en gigantisk sauropod, och det öppnar dörrarna till en helt ny syn på hela gruppen.

I takt med att fler fynd av förstenad hud dyker upp, växer chansen att liknande analyser kan genomföras hos andra representanter för gruppen långhalsade växtätare. Om ett liknande arrangemang av melanosomer dyker upp hos flera av dem, blir det nödvändigt att på allvar skriva om hela den visuella berättelsen om diplodocusarnas tidsålder.

En ny blick på juraslätten och den biologiska verkligheten

När vi accepterar att den unga diplodocusen hade en hud full av kontraster, tecknar sig omgivningarna också annorlunda. Juraslätten behöver inte målas i en brun ton. Det finns blad i de mest varierade nyanserna av grönt, röda skott, mörk jord och skuggor kastade av barrträd. I en sådan miljö verkar en fläckig, mörk jätte inte alls så iögonfallande som illustrationerna i läroböckerna kanske antyder.

Det kan förklara varför naturen ”satsade” på just en sådan pigmentfördelning hos unga individer som var särskilt utsatta för angrepp från rovdjur. Det är också värt att notera att färgen bara är en del av ett större pussel. Pigment i huden påverkar känsligheten för UV-strålning, kan samspela med ett tjockt fettlager och även med djurets beteende under dagen.

För läsare vana vid den ”filmiska” bilden av dinosaurier är detta ett bra tillfälle att se på dem med friska ögon. Diplodocusen upphör att vara en enhetlig, grå siluett från datorgrafik och börjar påminna om ett verkligt djur med sin egen biologi, fysiologi och komplicerade historia inskriven i mikroskopiska pigmentkristaller. Det är just från sådana detaljer, knappt synliga i en stenbit, som en ny och långt rikare föreställning om förgångna tidsåldrar tar form.