為恐龍骨骼中的蛋白質(zhì)干杯

根據(jù)耶魯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究，烤焦的吐司和恐龍骨骼有共同的特征。它們都含有化學(xué)物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)臈l件下，將原始蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為新蛋白質(zhì)。這個(gè)過(guò)程可以幫助研究人員了解恐龍骨骼中的軟組織細(xì)胞是如何存活數(shù)億年的。

耶魯大學(xué)、美國(guó)自然歷史博物館、布魯塞爾大學(xué)和波恩大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)于11月9日在《自然通訊》雜志上宣布了這一發(fā)現(xiàn)。一段時(shí)間以來(lái)，恐龍骨骼中的軟組織化石一直是研究者們爭(zhēng)論的話題。堅(jiān)硬的組織，如骨頭、蛋、牙齒和琺瑯質(zhì)鱗片，可以很好地保存在化石中。儲(chǔ)存在硬組織中的軟組織，如血管、細(xì)胞和神經(jīng)，更脆弱，被認(rèn)為死后會(huì)迅速腐爛。這些軟組織主要由蛋白質(zhì)組成，相信大約四百萬(wàn)年后蛋白質(zhì)會(huì)完全降解。

然而，恐龍骨骼要古老得多，大約有1億年的歷史，它們偶爾會(huì)保留類似細(xì)胞和血管的有機(jī)結(jié)構(gòu)。解決這一悖論的各種嘗試都未能提供決定性的答案?！拔覀兘邮芰死斫獾鞍踪|(zhì)化石的挑戰(zhàn)，”這項(xiàng)研究的主要作者、耶魯大學(xué)古生物學(xué)家Jasmina Wiemann說(shuō)?！拔覀儨y(cè)試了35個(gè)化石骨骼、蛋殼和牙齒的樣本，以了解它們是否能保留蛋白質(zhì)的軟組織，找出它們的化學(xué)成分，并確保它們能存活數(shù)百萬(wàn)年。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，軟組織保存在氧化環(huán)境中的樣本中，如砂巖和淺海石灰?guī)r。軟組織轉(zhuǎn)化為更高級(jí)的糖氧化和脂氧化產(chǎn)物(AGEs和ALE)，這些產(chǎn)物抗腐爛和降解。它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上也可與在烤面包上染黑殼的化合物相媲美。AGEs和ALE的特點(diǎn)是棕色，可以用來(lái)給含有它們的化石骨骼和牙齒染色。這些化合物是疏水的，這意味著它們可以抵抗水的正常影響，并具有細(xì)菌難以消耗它們的特性。

Wiemann和她的同事通過(guò)脫鈣化石和對(duì)釋放的軟組織結(jié)構(gòu)成像發(fā)現(xiàn)了他們的發(fā)現(xiàn)。他們將拉曼顯微光譜(一種分析樣品中無(wú)機(jī)和有機(jī)成分的非破壞性方法)應(yīng)用于提取的化石軟組織。在這個(gè)過(guò)程中，指向組織的激光能量引起分子振動(dòng)，分子振動(dòng)攜帶了現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)的光譜指紋。

合著者德里克布里格斯(Derek Briggs)是耶魯大學(xué)地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)教授、耶魯大學(xué)皮博迪自然歷史博物館館長(zhǎng)G. Evelyn Hutchinson，他說(shuō)，這項(xiàng)研究指出了化石中可能存在軟組織的地方，包括砂巖、沙丘和河流沉積的淺海石灰?guī)r。布里格斯說(shuō)：“我們的結(jié)果顯示了化學(xué)變化如何解釋這些軟組織的骨化，并決定了這一過(guò)程發(fā)生的環(huán)境類型。“收入是在可能發(fā)生這種保護(hù)的領(lǐng)域中設(shè)置的一種方式，這擴(kuò)展了古代脊椎動(dòng)物生物學(xué)和生態(tài)學(xué)的重要證據(jù)來(lái)源?！边@項(xiàng)研究的其他共同作者是耶魯大學(xué)的馬特奧法布里、波恩大學(xué)的馬丁桑德和楊子瑞、布魯塞爾大學(xué)的科恩斯坦和美國(guó)自然歷史博物館的馬克諾爾。

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