Долгое время считалось, что при окаменении исходные органические молекулы в костях, зубах и других тканях разрушаются. Белки и другие биологические вещества, согласно этой точке зрения, просто не должны сохраняться десятки миллионов лет.
Однако новое исследование Ливерпульского университета даёт серьёзные основания считать, что это возможно. Учёные обнаружили следы коллагена в кости эдмонтозавра — утконосого динозавра, жившего около 66 миллионов лет назад.
Работа опубликована в журнале Analytical Chemistry и добавляет новые аргументы в научный спор, который продолжается уже около 30 лет.
Исследователи изучили исключительно хорошо сохранившийся крестец эдмонтозавра массой 22 килограмма. Эта часть скелета состоит из соединённых позвонков в нижней части позвоночника и связана с тазом.
Окаменелость была найдена в породах верхнего мела формации Хелл-Крик в Южной Дакоте. Сейчас образец хранится в коллекции Ливерпульского университета.
Хорошая сохранность позволила применить несколько современных методов, включая определение последовательности белков и масс-спектрометрию — анализ, позволяющий различать молекулы по их массе и химическим свойствам.
Учёные искали молекулярные признаки коллагена — основного структурного белка костной ткани. И такие признаки были обнаружены.
По словам исследователей, результаты опровергают предположение, что органические вещества, найденные в древних окаменелостях, обязательно являются поздним загрязнением.
Именно загрязнение долго оставалось одним из главных аргументов против существования древних белков в ископаемых. Органические вещества могли попасть в кость гораздо позже — из почвы, от микроорганизмов, окружающей среды или даже при работе людей с образцом.
Новые данные усиливают версию, что по крайней мере часть обнаруженного материала действительно связана с первоначальной костной тканью динозавра.
Дополнительное подтверждение получили исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. С помощью тандемной масс-спектрометрии они впервые обнаружили и измерили в таком образце гидроксипролин — аминокислоту, которая в костной ткани характерна для коллагена.
Кроме того, специалисты Ливерпульского университета нашли фрагменты коллагена альфа-1 — основной формы этого белка в костях.
В совокупности несколько независимых методов дали сходный результат: в окаменелости присутствуют остатки разрушившегося коллагена.
Это может иметь последствия далеко за пределами одной находки.
Исследователи предлагают заново изучить старые микроскопические изображения ископаемых костей, которые накапливались примерно столетие. При наблюдении в перекрёстно поляризованном свете в них могут быть заметны участки сохранившегося коллагена.
Если такие признаки действительно удастся распознавать, у палеонтологов уже может существовать огромный архив подходящих окаменелостей, которые можно будет исследовать современными методами анализа белков.
Это потенциально позволит получать сведения, недоступные при обычном изучении формы костей, например искать ранее неизвестные связи между различными видами динозавров.
Но находка одновременно создаёт новую загадку.
Белки должны постепенно разрушаться, особенно на промежутках в десятки миллионов лет. Поэтому исследователям ещё предстоит объяснить, каким образом коллаген или его фрагменты смогли сохраниться внутри настолько древней окаменелости.
Если результаты подтвердятся и на других образцах, окаменелости могут оказаться не только отпечатками анатомии давно исчезнувших животных. В некоторых из них, вероятно, сохранилась и часть молекулярной информации, которую раньше считали безвозвратно утраченной.
