เจอแค่กระดูก แล้วนักวิทยาศาสตร์รู้หน้าตาไดโนเสาร์ได้อย่างไรกันแน่

ภาพไดโนเสาร์ที่เห็นกันทุกวันนี้ ไม่ได้เกิดจากการเดาสุ่มแล้วเติมเนื้อใส่กระดูก

ฟอสซิลหนึ่งชิ้นอาจดูเหมือนก้อนหินธรรมดา แต่สำหรับนักบรรพชีวินวิทยา มันเก็บข้อมูลไว้เยอะมาก ตั้งแต่รูปร่างกระดูก จุดเกาะของกล้ามเนื้อ รอยผิวหนัง ขน เกล็ด ไปจนถึงร่องรอยการเดินและอาหารที่เคยกิน เพียงแต่หลักฐานแต่ละชนิดให้ความมั่นใจไม่เท่ากัน

อย่างแรกที่ค่อนข้างมั่นใจได้มากคือโครงกระดูก
กระดูกมีข้อต่อ มีพื้นผิวรับแรง และมีตำแหน่งที่สัมพันธ์กันตามกายวิภาค ถ้าเจอโครงเกือบครบ การต่อกลับจึงไม่ใช่การเอาชิ้นไหนไปวางตรงไหนก็ได้ กระดูกต้นขาต้องเข้ากับสะโพก กระดูกแขนต้องสัมพันธ์กับหัวไหล่ กระดูกสันหลังแต่ละช่วงก็มีรูปทรงต่างกัน ถ้าชิ้นส่วนขาดหาย นักวิจัยจะเปรียบเทียบกับตัวอย่างชนิดเดียวกัน ตัวใกล้เคียง และสัตว์ที่มีความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการ

ตรงนี้เองที่ทำให้ภาพไดโนเสาร์เปลี่ยนไปเรื่อยๆ เมื่อมีฟอสซิลใหม่ เมื่อก่อนสัตว์บางชนิดถูกวาดให้ยืนหลังเกือบตั้งตรง ลากหางอยู่กับพื้น ต่อมาหลักฐานด้านกายวิภาคและชีวกลศาสตร์ทำให้ท่าทางถูกปรับใหม่ หางกลายเป็นส่วนช่วยถ่วงสมดุล ลำตัวและกระดูกสันหลังถูกจัดตามมุมที่สมเหตุสมผลกว่าเดิม

แล้วเนื้อที่หุ้มกระดูกมาจากไหน

กระดูกไม่ได้เรียบเหมือนพลาสติกทุกจุด บางตำแหน่งมีสัน รอยขรุขระ หรือปุ่มที่สัมพันธ์กับกล้ามเนื้อ เอ็น และเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน นักวิจัยจึงใช้ตำแหน่งเหล่านี้ประกอบการสร้างกล้ามเนื้อกลับขึ้นมา และยังเทียบกับญาติที่มีชีวิตอยู่ เช่น นกและจระเข้ เพื่อประเมินว่ากล้ามเนื้อชุดไหนน่าจะมีอยู่และเกาะตรงไหน

วิธีนี้ไม่ได้แปลว่ารู้ความหนาของกล้ามเนื้อทุกมัดแบบเป๊ะๆ บางส่วนมีหลักฐานตรง บางส่วนเป็นข้ออนุมานที่มีระดับความมั่นใจต่างกัน งานสร้างภาพที่ดีจึงควรแยกให้ออกว่าอะไรคือสิ่งที่ฟอสซิลบอกตรงๆ และอะไรคือช่องว่างที่ต้องอาศัยการเปรียบเทียบ

ส่วนผิวหนังไม่จำเป็นต้องเดาเสมอไป
มีไดโนเสาร์หลายตัวที่เก็บรอยผิวหนังไว้ในชั้นหิน บางตัวเห็นลวดลายของเกล็ด บางแหล่งเก็บรายละเอียดของเนื้อเยื่อได้ละเอียดมาก และฟอสซิลไดโนเสาร์กลุ่มเทอโรพอดจำนวนหนึ่งก็มีหลักฐานของโครงสร้างคล้ายเส้นใยหรือขนจริงๆ จนภาพจำแบบไดโนเสาร์ทุกตัวมีแต่เกล็ดล้วนๆ ใช้ไม่ได้อีกต่อไป

• กระดูก บอกสัดส่วน ข้อต่อ และโครงสร้างพื้นฐาน

• รอยเกาะกล้ามเนื้อ ช่วยประมาณตำแหน่งกล้ามเนื้อและเอ็น

• รอยผิวหนัง บอกลักษณะผิวในบริเวณที่เก็บรักษาได้

• ฟอสซิลขน บอกได้ว่าบางกลุ่มมีโครงสร้างปกคลุมแบบใด

• รอยเท้า ช่วยศึกษาการเดิน ความเร็วโดยประมาณ และพฤติกรรมบางอย่าง

• มูลฟอสซิล อาจให้ข้อมูลเกี่ยวกับอาหารและระบบนิเวศ

เรื่องสีคือส่วนที่น่าสนใจมาก

หลายสิบปีก่อน สีของไดโนเสาร์แทบทั้งหมดเป็นพื้นที่ของศิลปิน จะเขียว น้ำตาล หรือเทาก็อาศัยการคาดเดาจากสัตว์สมัยใหม่เป็นหลัก แต่ฟอสซิลที่เก็บเนื้อเยื่อหรือขนได้ดีมากบางชิ้นมีโครงสร้างจิ๋วที่เรียกว่า เมลาโนโซม ซึ่งเกี่ยวข้องกับเม็ดสีเมลานิน นักวิจัยสามารถศึกษารูปร่างและการกระจายของโครงสร้างเหล่านี้ แล้วเปรียบเทียบกับสัตว์ปัจจุบันเพื่อประมาณสีหรือลวดลายบางแบบได้

ตัวอย่างที่ศึกษาละเอียดอย่าง Psittacosaurus มีหลักฐานสนับสนุนว่าด้านบนของลำตัวเข้มกว่าด้านล่าง ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบในสัตว์ปัจจุบันหลายชนิดและอาจช่วยเรื่องการพรางตัว แต่ไม่ได้หมายความว่าตอนนี้รู้สีของไดโนเสาร์ทุกชนิดแล้ว ฟอสซิลที่เก็บข้อมูลระดับนี้ได้มีน้อยมาก โดยเฉพาะสัตว์ที่เหลือเพียงกระดูกกับฟัน สีผิวก็ยังเปิดกว้างอยู่มาก

ภาพวาดจึงมีทั้งวิทยาศาสตร์และพื้นที่ว่าง

รายละเอียดอย่างขนาดตา ความหนาของไขมัน รูปร่างริมฝีปาก ลักษณะผิวบางส่วน หรือสีในชนิดที่ไม่มีหลักฐานโดยตรง ยังมีการถกเถียงกันได้ การสร้างไดโนเสาร์หนึ่งตัวจึงคล้ายการทำแบบจำลองจากข้อมูลจำนวนมาก ไม่ใช่การค้นพบภาพถ่ายจากอดีต

ยิ่งมีเทคโนโลยีใหม่ ข้อมูลก็ยิ่งเพิ่ม เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ช่วยมองโครงสร้างที่ซ่อนอยู่ กล้องจุลทรรศน์ช่วยดูรายละเอียดเล็กระดับเซลล์ การสร้างโมเดลสามมิติช่วยทดสอบช่วงการเคลื่อนไหวของข้อต่อ ส่วนชีวกลศาสตร์ช่วยตรวจว่าท่าที่สร้างขึ้นรับน้ำหนักหรือเคลื่อนที่ได้สมเหตุสมผลแค่ไหน

ที่สนุกคือ นกยังเป็นไดโนเสาร์กลุ่มหนึ่งที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน ความสัมพันธ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีตัวเปรียบเทียบที่สำคัญมากทั้งเรื่องโครงกระดูก ระบบหายใจ การเติบโต ขน และการเคลื่อนไหว ขณะเดียวกันจระเข้ก็เป็นญาติที่มีชีวิตอีกสายหนึ่งของกลุ่มอาร์โคซอร์ การเปรียบเทียบสองฝั่งช่วยลดการเดาในรายละเอียดของสัตว์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วได้มาก

เพราะงั้นเวลาเห็นภาพไดโนเสาร์จากหนัง พิพิธภัณฑ์ หรือภาพวาดทางวิทยาศาสตร์ สิ่งที่เห็นไม่ควรถูกมองว่าเป็นหน้าตาที่พิสูจน์แล้วทุกตารางเซนติเมตร ส่วนโครงสร้างหลักบางอย่างมีหลักฐานแข็งแรงมาก ส่วนรายละเอียดอีกหลายจุดยังพร้อมเปลี่ยนได้ทันทีเมื่อมีกระดูก รอยผิวหนัง หรือฟอสซิลชิ้นใหม่โผล่ขึ้นมาจากชั้นหิน