Oamenii de știință au recuperat proteine dintr-o fosilă de rinocer vechi de 24 de milioane de ani. Urmează dinozaurii?

Oamenii de știință au recuperat proteine dintr-un fosil de rinocer vechi de 24 de milioane de ani. Urmează dinozaurii? Oamenii de știință au recuperat proteine antice dintr-un dinte fosilizat de rinocer, marcând un progres semnificativ în studiul vieții străvechi de pe Pământ.

Dintele, vechi de 24 de milioane de ani, a fost descoperit în regiunea arctică a Canadei și conține proteine de 10 ori mai vechi decât cel mai vechi ADN cunoscut. Cu ajutorul acestui eșantion, cercetătorii au analizat cea mai veche secvență de proteine detaliată înregistrată până acum.

„Smaltul este atât de dur încât protejează aceste proteine pe parcursul unor perioade foarte îndelungate”, a explicat Ryan Sinclair Paterson, cercetător postdoctoral la Institutul Globe al Universității din Copenhaga, liderul echipei canadiene. „Este practic ca un seif. Ceea ce am făcut noi a fost să deblocăm acest seif, cel puțin pentru acest fosil anume.”

Proteine dintr-o fosilă de rinocer, recuperate

Studiul ADN-ului antic conservat în oase, fosile sau sedimente a revoluționat științele arheologice, oferind perspective asupra imperiilor pierdute, clanurilor misterioase, creaturilor din era glaciară și speciilor umane necunoscute anterior. Proteinele antice promit o revoluție similară în cazul fosilelor cu o vechime de milioane de ani, dincolo de limita cronologică a ADN-ului antic.

Studiul, publicat pe 9 iulie în revista științifică Nature, demonstrează potențialul uriaș al domeniului numit paleoproteomică.

Proteinele, formate din secvențe de aminoacizi, sunt mai rezistente decât ADN-ul, o moleculă fragilă care se degradează ușor. Deși proteinele conțin informații mai puțin detaliate, ele pot oferi indicii despre istoria evolutivă a unei specii, dieta sa, și uneori chiar sexul fosilei.

„Următorul pas este să demonstrăm că nu este vorba doar despre un singur eșantion, o lovitură norocoasă”, a spus coautorul Enrico Cappellini, profesor la Institutul Globe din Copenhaga, pionier în extragerea proteinelor din fosile și implicat în cercetarea canadiană.

„Dar, potențial, avem în față un domeniu vast de cercetare care poate fi aprofundat și, dacă împingem limitele și mai mult… am putea chiar începe să investigăm dinozaurii”, a adăugat el.

Rinocerul misterios, vechi de 24 de milioane de ani

Cappellini și Paterson, împreună cu colegi de la Universitatea din York și Muzeul Canadian de Științe ale Naturii, au recuperat secvențe din șapte proteine conservate în interiorul dintelui fosilizat de rinocer.

Secvențierea proteinelor antice implică determinarea ordinii aminoacizilor dintr-un eșantion. Comparând aceste secvențe cu cele ale unor rude vii sau dispărute, cercetătorii au putut obține informații despre evoluția rinocerului. Analiza a arătat că acesta s-a separat de aceeași familie cu rinocerii actuali în urmă cu aproximativ 41 până la 25 de milioane de ani.

„În arhiva fosilelor au existat forme nebunești (de rinoceri). Există rinocerul lânos, și poate ați auzit de unicornul siberian cu corn gigantic”, a spus Paterson. „Ce am reușit noi să facem a fost să comparăm rinocerul nostru misterios cu alte forme și să determinăm unde se încadrează în arborele genealogic.”

O altă cercetare, bazată pe fosile din Bazinul Turkana din Kenya, sugerează că biomoleculele pot supraviețui milioane de ani, chiar și în medii tropicale toride. Studiul, realizat de cercetători de la Institutul de Conservare al Muzeului Smithsonian și Universitatea Harvard, a analizat 10 fosile de mamifere, inclusiv rude ale elefanților, hipopotamilor și rinocerilor de astăzi.

Au fost recuperate proteine din cinci fosile, datate între 1,5 și 18 milioane de ani, iar descoperirea lor în regiuni tropicale cu temperaturi ridicate oferă speranța că și în fosile mult mai vechi se pot găsi proteine preistorice.

„Am avut un succes încântător. Am ajuns până la aproximativ 18 milioane de ani. Cred că este posibil să mergem și mai înapoi în timp”, a spus autorul studiului, Timothy Cleland, om de știință la Institutul de Conservare al Muzeului Smithsonian.

Găsirea de proteine dintr-o fosilă de rinocer e uimitoare

Cercetarea fosilului canadian este „solidă și extrem de interesantă”, a spus Maarten Dhaenens, cercetător în proteomică la Universitatea din Ghent, Belgia. Totuși, Dhaenens, care nu a fost implicat în niciunul dintre studii, a considerat că metodologia aplicată fosilelor kenyene este complexă și mai puțin testată. Rezultatele, a spus el, sunt mai greu de interpretat și necesită o validare mai riguroasă.

„Datele sunt disponibile public, deci ar trebui să putem verifica afirmațiile prin validare manuală, dar acest lucru necesită timp”, a transmis el prin e-mail.

Evan Saitta, paleontolog și cercetător asociat la Muzeul Field din Chicago, a declarat că este „șocant” să descoperi proteine conservate în fosile din latitudini tropicale și a adăugat că aceste rezultate trebuie replicate. Până acum, se credea că doar temperaturile reci pot încetini degradarea proteinelor.

„Dacă este un rezultat autentic… ar trebui să fie ușor de reprodus”, a remarcat el. „Ar trebui să putem merge în toate siturile fosilifere din lume și să găsim peptide din smalț (proteine).”

Obținerea de proteine din fosile atât de vechi ar fi un vis devenit realitate pentru un paleontolog, a spus Matthew Collins, profesor McDonald în Paleoproteomică la Universitatea Cambridge din Marea Britanie, care a fost de acord că cercetarea fosilului canadian este mai convingătoare. Collins, asemenea lui Saitta, nu a fost implicat în noul studiu.

„Este uimitor. Este foarte incitant, dar, în același timp, am fost dezamăgit de multe ori în carieră, crezând că am găsit proteine foarte vechi și nu era așa”, a adăugat Collins, care a încercat să recupereze proteine din fosile de dinozauri.

Urmează dinozaurii?

Collins și Saitta au făcut parte dintr-o echipă care a detectat aminoacizi într-un fragment de coajă de ou de titanosaur, conform unui studiu publicat în 2024. Oul fusese depus de un sauropod erbivor uriaș, cu gât lung, care a trăit în Cretacicul Târziu, puțin înainte de dispariția dinozaurilor în urmă cu 66 de milioane de ani.

Totuși, coaja oului de dinozaur nu conținea secvențe de proteine identificabile. Rezultatele au fost echivalente cu identificarea a cinci litere dintr-un roman – doar un model de degradare care arată că proteinele au existat cândva, a explicat Saitta.

„Nu a mai rămas nicio secvență, nicio informație, doar micile blocuri Lego individuale ale (aminoacizilor)”, a spus Collins.

Obținerea de informații proteice dintr-un dinte de dinozaur este o posibilitate extrem de redusă, iar Saitta a precizat că a renunțat la căutarea proteinelor în fosilele de dinozauri în favoarea altor întrebări de cercetare mai interesante.

Fosilele de dinozauri sunt nu doar mult mai vechi decât cele din cele două studii menționate, dar provin și dintr-o perioadă de „efect de seră” a climei globale, fără calote glaciare. În plus, în medie, fosilele de dinozaur sunt îngropate mai adânc și au fost expuse la temperaturi geotermale mai mari. Nu este clar nici dacă dinții dinozaurilor aveau smalț suficient de gros pentru a conserva proteine, a adăugat el.

Cappellini și Paterson cred totuși că ar putea fi posibil să se recupereze informații proteice utile din fosile de dinozauri în următorii 10 ani, deși există și alte întrebări interesante de explorat mai întâi, cum ar fi modul în care mamiferele au ajuns să domine planeta după dispariția dinozaurilor.

„Chiar cred că unele situri ar putea conserva proteine de dinozaur din trecutul îndepărtat. Poate ar trebui să le dăm o șansă”, a spus Paterson.

Citește și: Fosilă veche de 3,25 milioane de ani, identificată ca o nouă specie de cârtiță