Белки динозавров сохранились до наших дней
От древних ящеров, по-видимому, сохранились не только кости, но и какие-то остатки мягких тканей.
Считается, что от динозавров до нас дошли кости и только кости – никакие клетки, а уж тем более ткани и целые органы не могут оставаться в целости и сохранности миллионы лет. Белковым молекулам, как бы хорошо они ни были защищены, хватает порядка сотен или тысяч лет, чтобы исчезнуть без следа. В редчайших случаях белок может «прожить» 3 млн лет. Тем не менее, с 70-х годов прошлого века периодически появлялись сообщения, что в ископаемых костях динозавров можно увидеть нечто, напоминающее живую ткань. Разумеется, в это мало кто верил, говоря о том, что останки, скорее всего, оказались просто загрязнены более «молодой» органикой. Тем не менее, несколько лет назад на сайте PLoS ONE появилась статья, в которой палеонтолог Мэри Швейцер (Mary Schweitzer) и её коллеги попытались объяснить, как коллаген, найденный в костях Tyrannosaurus rex (жившем 68 млн лет) и Brachylophosaurus canadensis (80 млн лет), мог сохраниться до наших дней.
Соединительнотканные коллагеновые волокна устроены довольно сложно: их формирование начинается с того, что три длинные белковые цепи сворачиваются вокруг друг друга в тройную цепь, затем пять таких тройных цепей скручиваются в ещё более мощную структуру, называемую микрофибриллой; тысячи таких микрофибрилл образуют фибриллу. В итоге получается массивный, сложноскрученный белковый канат, который укрепляется минеральными веществами и становится основой костной ткани.
Пространственное строение коллагеновых цепей различается в зависимости от того, где именно находится цепь в структуре белкового «каната». Это и позволило установить, что фрагменты ископаемых белков относятся к глубинным слоям коллагеновых суперструктур, к сердцевинам микрофибрилл. Возможно, именно глубинное залегание и чрезвычайно плотная и перекрученная упаковка фибрилл позволили белковым молекулам дожить до наших дней. Кроме того, обнаруженные белковые молекулы имели в своём составе довольно малое количество кислых аминокислот, которые как раз делают молекулу белка особенно чувствительной к деградации.
В пользу доисторического коллагена говорило то, что он был довольно однообразен по структуре и относился к внутренним слоям фибрилл, и то, что в древних костях отсутствовали другие белки – то есть, если всё списывать на загрязнение, оно должно было быть весьма и весьма специфичным. Тем не менее, многие посчитали доводы сторонников ископаемых белков неубедительными; кроме того, другие исследовательские группы не смогли подтвердить эти результаты.
Методы, которые использовали для таких исследований, действительно были уязвимы для критики. Серджио Бертаццо (Sergio Bertazzo) и его коллеги из Имперского колледжа Лондона использовали для поиска доисторических белков иной подход, который должен был защитить полученные результаты от сомнений в чистоте материала. На сей раз белок искали непосредственно в останках, используя разновидность масс-спектрометрии под названием ToF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry) – когда сфокусированный пучок ионов выбивает из образца другие, вторичные ионы, по которым можно судить о молекулярном составе образца-мишени. В результате в костях динозавров получилось найти аминокислоты, характерные для коллагеновых фибрилл, а с помощью электронной микроскопии даже удалось увидеть нитевидные структуры, напоминающие белковые «канаты». Отсюда был сделан вывод, что в костях динозавров всё-таки сохранились остатки мягких тканей.
Более того, в статье в Nature Communications авторы пишут, что, кроме коллагена, они увидели там ещё и остатки кровяных клеток. Белковый материал напоминал птичий, что тоже говорит в пользу того, что результаты верны – ведь современные птицы считаются прямыми потомками динозавров. А вот с ДНК, увы, не повезло: чтобы дальше работать с ней, она должна быть относительно целой, а достаточного количества неповреждённой ДНК в останках найти не удалось
Анализ проводили с восемью образцами, которые когда-то принадлежали ящерам, жившим 145-66 млн лет назад, и которые относились к обычным ископаемым находкам – в том смысле, что никакой экстраординарной сохранностью они не отличались. Не исключено, что белки можно найти в большинстве древних костей, и тогда, надо полагать, в ближайшем будущем нас ждёт невиданный расцвет палеонтологии, а эволюционная теория получит колоссальное количество материала для осмысления.
Однако пока что биологи советуют повременить с триумфальными фанфарами – для совсем полной уверенности, что мы имеем дело именно с динозавровыми белками, нужно прочитать хотя бы небольшую аминокислотную последовательность того, что нашли в костях, и если последовательность окажется и впрямь «несовременной», тогда ископаемые белки с полным правом войдут в науку.
