Vilken färg hade dinosaurierna? Om du har en bild i huvudet, Nya studier tyder på att du kan behöva revidera den. Ny fossilforskning tyder också på att pigmentproducerande strukturer går längre än hur dinosaurierna såg ut och kan ha spelat en grundläggande roll i deras kroppar också.

De senaste fynden har också banat väg för en mer exakt rekonstruktion av den inre anatomin hos utdöda djur, och insikt i ursprunget till egenskaper som fjädrar och flyg.

Mycket av detta kommer från undersökningar av melanin, ett pigment som finns i strukturer som kallas melanosomer inuti celler som ger yttre egenskaper inklusive hår, fjäder, hud och ögon deras färg – och vilken, det visar sig nu, finns också rikligt inuti djurens kroppar.

"Vi har hittat det på platser där vi inte trodde att det fanns, " sa Dr Maria McNamara, en paleobiolog vid University College Cork i Irland. "Vi har hittat melanosomer i lungorna, hjärtat, lever, mjälte, bindväv, njurar... De finns i stort sett överallt."

Upptäcktena i hennes teams senaste forskning, publicerades i mitten av augusti, gjordes med hjälp av avancerad mikroskopi och synkrotronröntgenteknik, som utnyttjar energin från snabbt rörliga elektroner för att undersöka fossiler i minsta detalj.

Genom att använda dessa, forskarna fann att melanin var utbrett i de inre organen hos både moderna och fossila amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur – efter att de gjorde förra året att melanosomer i kroppen på existerande och fossila grodor faktiskt var betydligt fler än de som hittats externt.

Vad mer, de blev förvånade över att upptäcka att melanosomernas kemiska sammansättning och form varierade mellan organtyper – vilket öppnade upp för spännande möjligheter att använda dem för att kartlägga mjuka vävnader hos gamla djur.

Sekundär

Dessa studier har också ytterligare implikationer. För en, upptäckten att melanosomer är så vanliga inuti djurs kroppar kan förändra vår förståelse av melanins funktion, säger Dr McNamara. "Det finns potentialen att melanin inte utvecklades för färg alls, " sa hon. "Den rollen kan faktiskt vara sekundär till mycket viktigare fysiologiska funktioner."

Hennes forskning visar att det kan ha en viktig roll i homeostas, eller reglering av kroppens inre kemiska och fysiska tillstånd, och balansen mellan dess metalliska element.

"En stor fråga nu är om detta gäller den första, mest primitiva ryggradsdjur?" sa Dr McNamara. "Kan vi hitta fossila bevis på detta? Vilken funktion av melanin är evolutionärt primitiv - produktion av färg eller homeostas?"

På samma gång, fynden antyder att vi kan behöva se över vår förståelse av färgerna på forntida djur. Det beror på att fossila melanosomer som tidigare antagits representera yttre nyanser faktiskt kan komma från inre vävnader, speciellt om fossilet har störts över tid.

Dr McNamara säger att hennes forskning också har visat att melanosomer kan ändra form och krympa under loppet av miljontals år, potentiellt påverka färgrekonstruktioner.

Ytterligare komplicerar bilden är att djur innehåller ytterligare icke-melaninpigment som karotenoider och vad som kallas strukturell färg, som först nyligen identifierades i fossiler. 2016, en studie av Dr. McNamaras team på huden på en 10 miljoner år gammal orm fann att dessa kunde bevaras i vissa mineraliserade rester.

"Dessa har potential att bevara alla aspekter av den färgproducerande skalan som ryggradsdjur har, " sa Dr McNamara.

Hon hoppas med tiden att dessa fynd och tekniker tillsammans kommer att hjälpa oss att mycket mer exakt tolka färgerna på forntida organismer – även om i dessa tidiga dagar, hon har inga exempel på djur där detta redan har förändrats.

Djup tid

Många av de betydande framstegen inom detta område har kommit ur ett projekt som Dr. McNamara leder kallat ANICOLEVO, som gick ut på att undersöka utvecklingen av färg hos djur över djup tid - eller hundratals miljoner år.

Projektets utgångspunkt var att tidigare djurfärgsstudier till stor del utelämnade djupgående fossilanalys, lämnar en betydande lucka genom att basera vad vi vet om färg främst på moderna organismer.

Men det har sedan dess lett till en ännu bredare utredning. Dr McNamara säger att det ger nya tips om de typer av biologiska strukturer och processer som är nödvändiga för överlevnad i mark- och vattenmiljöer. "Det ser ut som att vi kommer att kunna titta på mycket bredare, spännande frågor om vad det innebär att vara ett djur, " Hon sa.

En del av hennes forskning på två fossil som hittades i Kina visade till och med att flygande reptiler som kallas pterosaurier hade fjädrar, potentiellt föra utvecklingen av dessa strukturer tillbaka ytterligare 80 miljoner år till 250 miljoner år sedan. Fossilerna innehöll bevarade melanosomer med olika former och storlekar, ett av de tydliga tecknen på fjädrar.

"Vi kunde för första gången visa att inte bara dinosaurier var fjädrade, men en helt annan grupp av djur, pterosaurierna, hade också fjädrar, " sa Dr McNamara.

Ett annat projekt hon arbetade med, kallas FOSSIL FÄRG, jämförde färgmönsters kemi mellan fossila och moderna insekter. På nytt, säger Dr McNamara, dessa överensstämmer inte helt med varandra.

"Det är redan klart att fossiliseringsprocessen har förändrat kemin något, så vi gör experiment för att försöka förstå dessa förändringar."

Det som är uppenbart är att det fortfarande finns mycket att ta reda på om färg. "Vi är bara på toppen av isberget när det gäller forskning om fossila färger, " sa Dr McNamara.

Termoreglering

Andra forskare är överens om att det finns mer i djurens färg än vad man kan se. Dr Matthew Shawkey, en evolutionsbiolog vid universitetet i Gent i Belgien, sa att det kommer att vara avgörande att titta på egenskaper och funktioner bortom färgens användning för visuella medel som signalering och kamouflage för att förstå dess verkliga betydelse.

"Till exempel, hur påverkar färger värmeregleringen? Flyg? Sådana funktioner kan komplettera, eller ännu viktigare, än rent visuella funktioner, " han sa.

Dr Shawkey undersöker sådana frågor, med en av hans senaste studier som indikerar att vingfärgen på fåglar kan spela en viktig roll för flygeffektiviteten genom att leda till olika uppvärmningshastigheter.

"Det som började som en nyhet med att dechiffrera dinosauriefärger har förvandlats till ett mycket seriöst område som studerar ursprunget till viktiga pigmentsystem, hur evolutionen av färgglada strukturer kan ha hjälpt till att driva stora evolutionära övergångar som flyktens ursprung, och hur färg är relaterad till ekologi och sexuellt urval, " sa Dr. Steve Brusatte, en ryggradsdjurspaleontolog och evolutionsbiolog vid University of Edinburgh, STORBRITANNIEN.

I sista hand, vi kanske kan ta reda på mer om färg än en gång trodde var möjligt. "När jag växte upp, så många av de dinosaurieböcker jag läste i skolan sa att vi aldrig skulle veta vilken färg de hade, sade Dr Brusatte. Men som så ofta är fallet inom vetenskapen, det var dumt att behandla detta som omöjligt."

Han sa att han är spänd på att se vad som kommer härnäst, med fältet bara i sin linda:"Paleontologer har nu ett helt nytt fönster för att förstå biologin och evolutionen hos organismer som sedan länge är utdöda."