Откуда мы знаем, какого цвета были динозавры? — Лен Блок

Полный урок: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-know-what-color-dinosaurs-were-len-bloch

Микрораптор — четырёхкрылый плотоядный динозавр с переливающимися чёрными перьями. Но если мы узнаём о динозаврах из окаменелостей, как можно точно узнать их цвет? Лен Блок рассказывает, почему поиск доказательств требует тщательного изучения окаменелостей и хороших знаний физики света и цвета.

Автор урока — Лен Блок, аниматор — Пол Ньюэл.

Это микрораптор —

плотоядный, четырёхкрылый динозавр
больше полуметра в длину.

Он питался рыбой

и жил около 120 миллионов лет назад.

Почти всё, что о нём известно,
мы узнали из таких вот окаменелостей.

Неужели его окрас —
всего лишь догадка художника?

Ответ: нет.

Мы точно знаем, что он был
переливающегося чёрного цвета,

так как палеонтологи проанализировали
содержащиеся в окаменелостях «улики».

Но чтобы разобраться в данных,
нужно тщательно исследовать останки

и иметь хорошее понимание
физики света и цвета.

Для начала посмотрим на то,
что же мы видим на окаменелостях:

отпечатки костей и перьев,
оставившие явные минеральные отложения.

По этим следам

мы можем определить,
что оперение этого микрораптора

было похоже на оперение
современного динозавра — птицы.

Но что даёт птицам
их фирменный разнообразный окрас?

Большинство перьев содержат
всего один или два красящих пигмента.

Красный окрас кардиналу даёт каротиноид —

тот же пигмент, что делает
морковку оранжевой.

Чёрный же цвет на голове
получен из меланина —

пигмента, дающего цвет
и нашим волосам и коже.

Но в оперении птиц меланин —
не просто красящее вещество.

Он формирует полую наноструктуру
под названием меланосомы,

которые могут переливаться
всеми цветами радуги.

Чтобы понять, как это работает,

нужно вспомнить несколько фактов о свете.

Свет — маленькая электромагнитная волна,
перемещающаяся в пространстве.

Верхушка волны называется гребнем,

а расстояние между двумя гребнями
называется длиной волны.

Расстояние между гребнями в красном свете
составляет около 700 миллиардных метра,

а длина волны фиолетового света
и того меньше —

около 400 миллиардных метра,
или 400 нанометров.

Когда свет падает на тонкую переднюю
поверхность полой меланосомы птицы,

какая-то его часть отражается,
а другая — поглощается.

Какая-то доля поглощённого света
затем отражается от задней поверхности.

Две отражённые волны взаимодействуют.

Обычно они друг друга нейтрализуют,

но когда длина волны отражённого света

соответствует расстоянию
между двумя отражениями,

волны усиливают друг друга.

Длина волны зелёного света
составляет около 500 нанометров,

а значит меланосомы шириной 500 нанометров

излучают зелёный свет.

Меланосомы потоньше — фиолетовый свет,

а потолще — красный свет.

Конечно, всё намного сложнее.

Меланосомы собраны вместе
внутри клетки, да и другие факторы,

например, организация меланосом
в оперении, тоже важны.

Давайте вернёмся к останкам микрораптора.

Когда учёные исследовали отпечатки
его оперения под мощным микроскопом,

они нашли наноструктуры,
похожие на меланосомы.

Рентгеновский анализ меланосом
подтвердил эту теорию.

Они содержали минералы —
результат разложения меланина.

Учёные отобрали 20 перьев
из одной окаменелости

и обнаружили, что меланосомы
во всех двадцати выглядят одинаково,

из чего они с уверенностью заключили,
что динозавр был одного цвета.

Они сравнили меланосомы микрораптора
и современной птицы

и нашли схожесть, но не полное совпадение,

с переливающимся оперением крыльев утки.

Исследовав точный размер
и расположение меланосом,

учёные установили, что оперение
было радужно-чёрным.

Теперь, когда мы можем установить цвет
окаменевшего оперения,

палеонтологи ищут больше останков
с хорошо сохранившимися меланосомами.

Оказалось, что многие динозавры,
в том числе велоцираптор,

по всей вероятности, имели перья.

Это говорит о том, что некоторые фильмы
не совсем биологически достоверны.

Умные девочки.