Ученые обнаружили в костях бразильского динозавра возрастом 115 миллионов лет микроскопические структуры, напоминающие эритроциты, и следы гема. Это открытие, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, может стать самым древним химическим доказательством наличия крови у динозавров, однако не все исследователи согласны с выводами авторов.
Останки принадлежат небольшому хищному тероподу вида Aratasaurus museunacionali, который жил в период раннего мела на территории современной северо-восточной Бразилии. Окаменелость была найдена в 2008 году в шахте на геологическом участке Мина-Педра-Бранка в формации Ромуалду. Исследование проводила международная группа специалистов под руководством профессора Клити Грайс из Университета Кертина в Западной Австралии, сообщает The Guardian.
В состав исследовательской группы также вошли Ренан Бантим и Антониу Сараива из Регионального университета Карири, а также Джулиана Сайао и Александр Келлнер из Национального музея Бразилии и Федерального университета Рио-де-Жанейро. Другими соавторами исследования стали Юта Исадзи, Калум Фокс, Нана Огава и Ноа Окоути из Японского агентства морских и земных наук и технологий, а также Ясмина Виманн из Университета Джонса Хопкинса в США. Окаменелость была собрана и сохранена благодаря усилиям бразильских исследователей, которые также предоставили доступ к образцу.
Химический анализ сосудистых каналов
Исследователи изучали бедренные кости динозавра, когда внутри сосудистых каналов — микроскопических трубок, где при жизни животного проходили кровеносные сосуды — обнаружили множество овальных микроструктур. По форме и размерам они напоминали красные кровяные тельца. Чтобы подтвердить их происхождение, ученые применили комбинацию методов электронной микроскопии, рамановской спектроскопии и химического анализа.
Анализ выявил в образцах следы гема — железосодержащего кольцевого соединения, входящего в состав гемоглобина. По словам авторов работы, седиментационная матрица окружающей породы содержала лишь следы хлорофилла и бактериохлорофилла, что исключает версию о внешнем загрязнении образца. Кроме того, в костной ткани обнаружили аминокислоты, связанные с коллагеном — основным белком соединительной ткани.
Критически важно, что мы исследовали химический состав in situ [внутри самой кости], чтобы соотнести химические сигналы с микроскопическими структурами в их физическом контексте внутри окаменелости. Это гораздо надежнее, чем просто извлекать молекулы из куска окаменелости и предполагать, откуда они взялись.
Профессор Клити Грайс, органический геохимик из Университета Кертина
Условия исключительной сохранности в Бразилии
Ученые полагают, что туша динозавра быстро опустилась на дно в условиях мелководья с дефицитом кислорода, где развивался плотный микробный мат. Обедненная кислородом среда замедлила разложение тканей.
Команда исследователей предполагает, что минерализация марганца сыграла ключевую роль в процессе сохранения биомолекул. Мы считаем, что ранняя минерализация помогла стабилизировать или реплицировать микроскопические биологические структуры до того, как они были полностью разрушены
, — пояснила Грайс.
Скептицизм научного сообщества
Несмотря на применение передовых методов спектроскопии и электронной микроскопии, открытие встретило скептицизм со стороны других экспертов. Профессор Мэри Швейцер из Университета штата Северная Каролина в США, которая ранее сама находила следы мягких тканей и кровеносных сосудов в окаменелостях, выразила сомнения в том, что найденные структуры являются эритроцитами.
Я согласна с тем, что эндогенные молекулы могут сохраняться в течение геологического времени в той или иной форме, и что они могут многому нас научить. Тем не менее, я не убеждена, что изображенные ими структуры являются остатками эритроцитов по нескольким причинам.
Мэри Швейцер, профессор Университета штата Северная Каролина
По словам Швейцер, красные кровяные тельца рептилий должны иметь ядерный выступ, из-за которого они выглядят выпуклыми с обеих сторон, в то время как структуры, обнаруженные группой Грайс, являются вогнутыми. При этом Швейцер отметила, что результаты химического анализа на гем и аминокислоты коллагена выглядят более убедительно.
Новые перспективы молекулярной палеонтологии
Авторы исследования подчеркивают, что обнаружение этих молекулярных маркеров не означает возможности извлечения ДНК динозавров, поскольку генетический материал разрушается гораздо быстрее. Самые древние прямые доказательства существования ДНК в ископаемой летописи на сегодняшний день ограничиваются возрастом около 1,1 миллиона лет и происходят из зубов мамонта, найденного в Сибири.
Тем не менее, подтверждение сохранности таких молекул, как гем B, в столь древних останках открывает возможность изучать биологию, метаболизм и уровень активности вымерших животных методами, которые ранее считались невозможными.
По теме
