NGV-Geonieuws 183 artikel 1216

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


September 2011, jaargang 13 nr. 9 artikel 1216

Redactie: George Brouwers tot en met artikel 1023 en vanaf 1024 dr.W.M.L.(Willem) Schuurman

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 183! Op de huidige pagina is alleen artikel 1216 te lezen.

<< Vorig artikel: 1215 | Volgend artikel: 1217 >>

1216 Röntgenanalyse onthult pigmentpatronen van fossiele veren
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon, AMU, Poznan

Klik hier voor alle artikelen over Biologie & Evolutie !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Iedereen heeft als kind wel eens een fraai gekleurde veer opgeraapt. In feite is zo’n veer een fossiel: een als zodanig herkenbaar restant van een organisme. Slechts weinig mensen zullen zo’n veer echter als een interessant fossiel beschouwen. Dat ligt anders zodra het gaat om afdrukken van veren in gesteenten van vaak vele miljoenen jaren oud. Die geven immers informatie over de aard van vroegere vogels (alleen vogels en sommige van hun directe voorouders - de gevederde dino’s - hebben veren), maar het kleurpatroon van dergelijke fossiele veren is zelden te reconstrueren (zie echter ook Geonieuws 945 en 1096).

Nu is een nieuwe techniek ontwikkeld om de aanwezigheid van pigmenten te reconstrueren. Die methode betreft een uiterst gevoelige vorm van röntgenanalyse, waarbij röntgenstraling met een intensiteit die honderdmaal zo sterk is als die van de zon wordt opgewekt met een synchotron. Met die röntgenstraling wordt het te onderzoeken materiaal ‘beschoten’. Zo is het mogelijk om de plaats van bepaalde sporenelementen in gefossiliseerd materiaal vast te leggen. Combinaties van bepaalde sporenelementen, zoals calcium en koper, wijzen op bepaalde moleculen die als pigment dienst doen. Zo kan de pigmentverdeling in fossiel materiaal (veren blijken daarvoor heel geschikt, maar ook ander materiaal kan bruikbaar blijken) worden vastgesteld.

Er bestaat een duidelijk verband tussen sporenelementen, pigmenten en organisch materiaal. Wanneer mensen in de zon liggen, vormt zich bijvoorbeeld het pigment melanine, dat de huid bruin kleurt. Er bestaan diverse vormen van melanine (vooral koper blijkt hierbij een belangrijk sporenelement), en sommige daarvan zijn aanwezig in de donkere delen van veren. Om die melanine te kunnen identificeren, moet bij de röntgenanalyse uiteraard onderscheid kunnen worden gemaakt tussen de koper in dat pigment en ander aanwezig koper. Dat is alleen mogelijk met de intense röntgenstraling die met een synchotron wordt opgewekt.


Röntgenopname van Confuciornis sanctus.
De lichtgekleurde vlakken bevatten veel calcium,
wat op een bepaald pigment wijst.


Reconstructie van de pigmentpatronen in
Confuciornis sanctus (tekening Richard Hartley).


Het pigmentpatroon geeft nog geen inzicht in de precieze kleurstelling. Daarvoor zou het type pigment moeten kunnen worden vastgesteld, maar dat is nog niet mogelijk (er wordt wel aan gewerkt!). Het pigmentpatroon van fossiele veren blijkt overigens lang niet altijd spectaculair. Mogelijk hangt dat samen met een ontwikkeling waarbij vogels pas in de loop der evolutie de grote kleurenrijkdom verkregen die ze nu hebben. Een van de oudste vogels, Confuciornis sanctus, die nog een duidelijke overgangsvorm tussen dino’s en vogels vertegenwoordigt en die zo’n 120 miljoen jaar geleden leefde, geeft tenminste een weinig opwindend - maar wel duidelijk - pigmentpatroon te zien.

Dat zulk oud fossiel materiaal nog zijn oude pigmenten kan verraden, komt doordat metaalverbindingen - zoals de kopercomplexen in veel pigmenten - honderden miljoenen jaren onaangetast kunnen blijven; ze vormen namelijk geen voedsel voor de micro-organismen die de organische verbindingen doen verrotten.


Onderzoeksleider Roy Wogelius.

Referenties:
  • Wogelius, R.A., Manning, P.L., Barden, H.E., Edwards, N.P., Webb, S.M., Sellers, W.I., Taylor, K.G., Larson, P.L., Dodson, P., You, H., Da qing, L. & Bergmann, U., 2011. Trace metals as biomarkers for eumelanin pigment in the fossil record. Science 333, DOI:10.1126/science.1205748

Foto’s: Phil Manning, University of Manchester, Manchester (Groot-Brittannië).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl