«Это открывает новые горизонты – мы впервые обнаружили это уникальное микробное сообщество в этих окаменелых костях, когда они похоронены под землей», – говорит ведущий автор Эван Саитта, научный сотрудник Филдского музея. "И я бы сказал, что это еще один гвоздь в крышку гроба в идее сохранения белков динозавров нетронутыми."
Саитта начал исследовать органические молекулы в окаменелостях в рамках своей докторской диссертации в Бристольском университете. "Моя докторская работа была сосредоточена на том, как мягкие ткани превращаются в окаменелости и как эти материалы разрушаются. Некоторые молекулы могут выжить в летописи окаменелостей, но я подозреваю, что белки – нет; они нестабильны в этих временных масштабах в условиях окаменелости », – объясняет Саитта.
Однако некоторые палеонтологи сообщили о находке костей динозавров, которые содержат исключительно сохранившиеся следы белкового коллагена, а также мягкие ткани, такие как кровь и костные клетки. «Интерес к этим предполагаемым белкам динозавров резко возрос», – говорит Саитта. Поэтому он решил попытаться независимо проверить наличие коллагена в окаменелостях динозавров.
Сайта приложила все усилия, чтобы собрать окаменелости динозавров в максимально стерильных условиях, чтобы новые белки или бактерии не попали в окаменелости и исказили результаты.
Он взял кирку, пилу, паяльную лампу, этанол и отбеливатель в провинциальный парк динозавров в Альберте, Канада.
«Есть единственный слой, в котором костей практически больше, чем камней, просто смешно, насколько сконцентрированы кости», – говорит Саитта. Участок с большим количеством костей был ключевым, потому что медленные извилистые раскопки открыли бы окаменелостям больше шансов быть зараженными поверхностным миром. "Чтобы собрать эти кости контролируемым и стерильным способом, вам понадобится место для раскопок с тонной кости, потому что вам нужно быстро найти кость, обнажить только один конец, чтобы узнать, что это такое, а затем асептически собрать неэкспонированный кусок. кости и окружающего камня все в одном."Сайта собрала окаменелости возрастом 75 миллионов лет от Центрозавра – меньшего родственника трицератопса – а затем отвезла кости в различные лаборатории, чтобы исследовать их органический состав.
Сайта и его коллеги сравнили биохимический состав окаменелостей центрозавра с современными куриными костями, отложениями с ископаемых останков в Альберте и тысячелетними акульими зубами, которые выброшены на берег родного города Саитты Понте-Ведра-Бич во Флориде. «Мы посетили несколько лабораторий, и разные методы дали нам последовательные и легко интерпретируемые результаты, предполагающие, что асептического сбора было достаточно», – говорит Саитта. Они обнаружили, что окаменелости центрозавра, похоже, не содержат белков коллагена, присутствующих в свежих костях или гораздо более молодых акульих зубах.
Но они нашли кое-что еще: «Мы видим множество свидетельств появления микробов», – объясняет Саитта. "В этих костях явно есть что-то органическое."И поскольку лабораторные исследования показывают, что меры Саитты по борьбе с загрязнением сработали, эти органические материалы, должно быть, попали туда естественным путем.
«Мы обнаружили мертвый органический углерод, не содержащий радиоактивного углерода, недавние аминокислоты и ДНК в кости – это свидетельствует о том, что кость является домом для современного микробного сообщества и обеспечивает убежище», – говорит Саитта. Он думает, как ранее предполагали другие, что современные микробы и их выделения, называемые биопленками, вероятно, являются тем, что другие исследователи видели в окаменелостях и описывали как мягкие ткани динозавров. «Я подозреваю, что если бы мы начали проводить такой анализ с другими образцами, это помогло бы объяснить некоторые из так называемых открытий мягких тканей динозавров», – говорит он.
Удивительно, но современные микробы, присутствующие в костях динозавров, не совсем те обычные бактерии, которые живут в окружающей скале. «Это очень необычное сообщество», – говорит Саитта. "Тридцать процентов последовательностей связаны с Euzebya, о которой сообщают только из таких мест, как этрусские гробницы и шкура морских огурцов, насколько мне известно."
Сайта и его коллеги не уверены, почему именно эти микробы живут в костях динозавров, но он не шокирован тем, что бактерии тянутся к окаменелостям. "Ископаемые кости содержат фосфор и железо, и микробы нуждаются в них в качестве питательных веществ. А кости пористые – они впитывают влагу. «Если бы вы были бактерией, живущей в земле, вы, вероятно, захотели бы жить в кости динозавра», – говорит он. "Эти бактерии явно хорошо проводят время в этих костях."
«Открытие может способствовать развитию новой области молекулярной палеонтологии», – говорит Саитта. "Это один из новых рубежей современной палеонтологии. Мы начинаем заниматься совсем другим видом охоты за ископаемыми.
Мы не просто ищем кости и зубы в надежде найти новые виды, мы занимаемся молекулярной охотой за окаменелостями – это открывает совершенно новую линию доказательств для изучения жизни в прошлом. Молекулярные окаменелости могут рассказать нам то, что мы никогда не думали, что сможем исследовать. Важно отличать современное от древнего."
В этом исследовании участвовали авторы из Филдовского музея, Принстонского университета, Китайской академии наук, Королевского музея Тирелла, Университета Бата, Фонда научного развития, возрождения и восстановления, Университета Джона Хопкинса, Американского музея естествознания.
История, Ньюкаслский университет, Йоркский университет и Бристольский университет.