¿Conocemos en realidad el color de los dinosaurios?

Verdes, amarillos, morados, rojos… ¿Alguna vez os habéis cuestionado cual era de verdad el color que mostraban los dinosaurios? Supongo que de una manera inconsciente, siempre hemos aceptado que lo colores que un día exhibieron las plumas, la piel e incluso el pelo de los dinosaurios, son aquellos que escogen los paleoartistas de manera arbitraria. Un estudio científico encabezado por un grupo internacional de paleontólogos de China y Reino Unido ha demostrado que, en lo cierto, podemos llegar a conocer la coloración de los dinosaurios.

Este artículo representa de una  manera muy acertada el trabajo de los paleontólogos, ya que gran parte del trabajo que desarrollan se centra en reconstruir organismos prehistóricos. En esta entrada nos centraremos en la reconstrucción cromática de los dinosaurios que un día habitaron la Tierra, basándonos en investigaciones científicas.

Artículo: Studies in History and Philosophy of Science Part A Volume 55, February 2016, Pages 60–68. Special Section - Historiography and the Philosophy of the Sciences.Special Section - Scientific Knowledge of the Deep Past. A second look at the colors of the dinosaurs. Derek D. Turner (Departmente of Philosophy and Goodwin-Niering Center for the Environment, New London, Connecticut, USA 2016).

Si diésemos marcha atrás en el tiempo un par de décadas, la coloración de los dinosaurios no constituiría una de las mayores prioridades de los investigadores. Los investigadores científicos no sabían si serían capaces de determinar los colores reales de los dinosaurios, y no los especulados por los paleoartistas (Turner, 2005, 2007). Sin embargo, la ciencia ha conseguido demostrar que es posible deducir la coloración de los dinosaurios a partir del análisis de melanosomas fosilizados en las plumas de los dinosaurios (Vinther et al., 2008).

Todo comenzó cuando, en 2010, un equipo internacional de paleontólogos de China y Reino Unido publicó un estudio acerca de las microestructuras de las plumas de dinosaurios del Cretácico temprano (131-120 millones de años) (Zhang et al., 2010),  encontradas en una agrupación de rocas situadas al noreste de China, denominada Jehoul Gropu (Fig. 5). En concreto, estudiaban las plumas del dinosaurio del género Sinosauropteryx.

Con la ayuda de un microscopio electrónico de barrido, ha sido estudiada la estructura y distribución de los melanosomas, que son diminutos orgánulos contenedores de pigmentos, encontrados en las plumas, la piel e incluso en el pelo de estas grandes criaturas.

Fig. 1. Melanosomas (Zhang, F. et al. 2010. "Fossilized melanosomes and the color of the Cretaceous dinosaur and birds").

Estos pigmentos son los encargados de la coloración de las estructuras externas de cualquier individuo, y cada tipo de pigmento dará lugar a un color determinado. A su vez, distintos tipos de melanosomas se encuentran asociados a diferentes tipos de pigmentos, por lo que la variedad de estos últimos será la encargada de la diversidad cromática en la ornamentación de las especies. No obstante, se ha descubierto que la forma y densidad de los melanosomas también se encuentra íntimamente relacionada con la pigmentación.
Hasta ahora se han descrito cuatro  principales colores que podrían haber presentado los dinosaurios: blanco, negro, gris y tonos rojizos, que serían resultado de pigmentos como la eumelanina o phaeanina. Esta última, por ejemplo, sería la encargada del color rojizo-castaño. Lo que nadie ha descrito hasta ahora ha sido el color verde. Nadie excepto la ciencia ficción claro. Además, algunos investigadores han informado de que algunas especies como Microraptor poseían colores iridiscentes (Li et al., 2012)En la siguiente imagen observamos la recreación de una pluma del género Confuciusornis a partir del estudio de melanosomas fosilizados.

Fig. 2. Melanosomas y recreación de una pluma del género extinto Confuciusornis (Universidad de Bristol).

En el yacimiento de Jehol Group llevan siendo descubiertas gran cantidad de especies de dinosaurios desde la década de los 90, sin embargo, a nadie salvo Jacob Vinther se le había ocurrido antes fijarse en los melanosomas de las plumas de los dinosaurios, que serían los que nos fijarían la base de nuestro estudio. Además, jamás se había pensado que el proceso de fosilización preservaría tanta cantidad de información (Vinther et al. 2008).

Por otra parte, los melanosomas de los dinosaurios y de los pájaros actuales  son estructuras homólogas, y por tanto, podemos  deducir la coloración de los dinosaurios a partir del estudio de los melanosomas de las aves actuales, ya que éstas son consideradas producto de la evolución de los maniraptores (grupo de dinosaurios tetrápodos) (Li et al, 2014). De esta manera, mediante la consideración de que cualquier pigmento fósil encontrado dará lugar al color que observemos en las especies de aves actuales (a partir del mismo pigmento homólogo), dotaremos a los dinosaurios de distintos colores.

El estudio de estos melanosomas permitió a Zhang et al. en 2010 realizar la primera afirmación de toda la historia de la ciencia acerca de la coloración de los dinosaurios. Lo hizo a partir del género Sinosauropteryx:
“Únicamente los phaeomelanosomas han sido identificados hasta ahora en filamentos de la cola del Sinosauropteryx, y esto sugiere que sus supuestas rayas negras a lo largo de la cola en los fósiles y, probablemente también los filamentos de la cresta a lo largo de la espalda, exhibían tonos marrones-rojizos” (Zhang et al., 2010)".

Fig. 3. Sinosauropteryx (fotografía por Ian Webster, 2015)

A consecuencia de esta afirmación, en 2010, por primera vez en la historia de la ciencia las representaciones artísticas del color de los dinosaurios se basaron en hechos científicos y no en la mera especulación o en las escasas semejanzas con los organismos actuales. Ya lo dijo Zhonghe Zhou, director del Institute for Vertebrate Paleontology, con la siguiente afirmación:

“Todas las reconstrucciones de color que hicimos en el pasado eran especulativas. Ahora podemos dar color al mundo pasado y proveer verdaderas reconstrucciones científicas de las especies extintas”.

Sin embargo, hay que tener precaución a la hora de dotar de color a especies pasadas, ya que la coloración de muchos animales presentes rápidamente cambia tras la muerte del individuo, debido a que los pigmentos de color se degradan químicamente.

A pesar de estas limitaciones, el descubrimiento de los melanosomas supone el inicio de una nueva era para el entendimiento del papel de la coloración en seres pretéritos. En el caso de los dinosaurios, la coloración de las plumas, por ejemplo, podría revelarnos si se trataba de una estrategia de camuflaje, o si había diferencias de color en las plumas de individuos de distinto sexo.

Cuatro años más tarde otro equipo de científicos publicaron la reconstrucción artística a color completo de un individuo de la especie Anchiornis huxleyi, (terópodo del Jurásico tardío):

“Comparaciones con plumas actuales en cuanto a la forma y densidad de los melanosomas indican que el cuerpo era gris-oscuro y que la cara tenía lentejuelas rojizas. La cresta era de color rojo óxido, y las plumas de las extremidades eran blancas con distales puntos negros”. (Li et al., 2010).

Fig. 4. Representación artística de A. huxleyi (de Li et al., 2010. "Plumage color patterns of an extint dinosaur").

Hasta ahora, nos hemos centrado únicamente en la reconstrucción cromática de las plumas de los dinosaurios a partir de las estructuras melanosómicas fósiles, pero… ¿qué pasa con el color de la piel de los dinosaurios? ¿Podríamos también conocerlo? (Lindgren et al. 2014). Se han hecho investigaciones acerca este otro tema, pero centrándose en reptiles y no en dinosaurios. La comunidad científica no tiene claro si algún día podrán deducir el color de piel de los dinosaurios. Lo que sí tienen claro es que la cantidad de pieles fosilizadas con diversidad de estas microestructuras son muy escasas, por lo que si un día se lleva a cabo ese estudio, sería muy complicado.

De la misma manera, podríamos preguntarnos si podemos conocer con certeza el color del iris de los dinosaurios. Sin embargo, el color de los ojos es mucho más complicado de identificar en especies de dinosaurios, ya que implica no solo una pigmentación del iris (lo que generalmente no queda preservado en el registro fósil), sino también la dispersión de la luz al tiempo en que atraviesa el iris.

Pero… ¿Cuánto podemos conocer acerca del lejano pasado?

Hasta ahora hemos presupuesto que siempre que hallemos plumas fósiles de dinosaurios podremos saber el color que tenían, pero pensándolo bien, ¿Es tan rico nuestro registro fósil?, o dicho de otra manera, ¿Cuánto podemos conocer acerca del lejano pasado?
En la naturaleza reinan, tanto procesos destructivos como preservadores, así como la degradación y la fosilización respectivamente. Por tanto, gran cantidad de información acerca del pasado ha quedado destruida, y mucha otra preservada. Sin embargo, a la hora de estimar qué lado de la balanza es el que se hunde y cual el que se alza, nos encontramos ante una cuestión empírica que la ciencia todavía no ha sabido manejar (Jeffares, 2010; Sober, 1988; Tucker,  2011). 

Fig. 5. Recreación de la fauna de Jehol a partir del yacimiento de Jehol Group (China).

No obstante, la mayoría de científicos están de acuerdo en que tenemos gran cantidad de información acerca de la vida del pasado, obtenido gracias a que un día se preservó. Y probablemente también estén todos de acuerdo en que hay gran cantidad de información que jamás sabremos.

Llegados a este punto, algunos científicos concluyen que la información de especies pretéritas es muy escasa, habiéndose preservado muy poca información en el registro fósil y observando nosotros una parte muy pequeña del mismo (únicamente la descubierta en yacimientos), hallándonos en la punta del iceberg.  Los científicos que tienden a esta vía pesimista y, personalmente, la más acertada, alegan también que, a consecuencia, nunca podremos entender y relacionar al completo las historias biológicas pretéritas, en nuestro caso, la coloración de las plumas, pelo y piel de especies de dinosaurios del Cretácico.

Aun así, la ciencia ha avanzado a zancadas de gigante. Antes de 2008 parecía inviable predecir de una manera fundamentada y basada en pruebas empíricas, la coloración de los dinosaurios. Los científicos consideraban que jamás se encontrarían evidencias de tal cuestión. Quién iba a decir que ocho años más tarde la misma comunidad científica encontrara pruebas evidentes para llevar a cabo una investigación que años anteriores era considerada prácticamente imposible.

Este caso es una prueba evidente de que incluso las mejores teorías científicas pueden dar un giro de 180^o en un futuro. La ciencia nunca detiene su camino, su naturaleza es el dinamismo.

Referencias:
Vinther, J., Brigss, D. E. G., Prum, R. O., & Saranathan, V. (2008). The color of fossil feathers. Biology Letters, 4, 522-525.
Turner, D. (2005). Local underdetermination in historical science. Philosophy of science, 72, 209-230
Turner, D. (2007). Making prehistory: Historical science and the scientific  realism debate, Cambridge: Cambridge University Press.
Zhang, F., Kearns, S. L., Orr, P. J., Benton, M. J., Zhou, Z., Johnson, D., ... (2010). Fossilized melanosomes and the colour of Cretaceous dinosaurs and birds. Nature, 463, 1075-1078.
Li, Q., Gao, K.-Q., Vinther, J., Shawkey, M. D., Clarke, J. A., D'Alba, L., ... (2010). Plumage color patterns of an extinct dinosaur, Science, 327(5971), 1369-1372.
Li, Q., Gao, K.-Q., Meng, Q., Clarke, J. A., Shawkey, M. D., D'Alba, L., ... (2012). Reconstruction of Microraptor and the evolution of iridiscent plumage. Science, 335, 1215-1219.
Li, Q., Clarke, J. A., Gao, K.-Q., Zhou, C. F., Meng, Q., Li, D., ... (2014). Melanosome evolution indicates a key physiological shift within feathered dinosaurs. Nature, 507, 305-353.
Lindgren, J., Sjovall, P., Carney, R. M., Uvdal, P., Gren, J. A., Dyke, G., ... (2014). Skin pigmentation provides evidence of convergent melanism in extint marine reptiles. Nature, 506, 484-488.
Jeffares, B. (2010). Guessing the future of the past. Biology and Philosophy, 25(1), 125-142.
Sober, E. (1988). Reconstructing the past: Parsimony, evolution, and inference. Cambridge, MA: MIT Press.
Tucker, A. (2011). Historical science over-and under-determined: A study of Darwin's inference of origins. British Journal for the Philosophy of Science, 62(4), 805-829.