Znanstvenici su uspjeli izdvojiti drevne proteine iz fosiliziranog zuba nosoroga, što predstavlja velik iskorak u proučavanju prapovijesnog života na Zemlji. Zub star 24 milijuna godina, pronađen u kanadskom Arktiku, sadržava proteine deset puta starije od najstarije poznate drevne DNA. Uzorak je omogućio analizu dosad najstarije precizno određene sekvence proteina.
"Caklina je toliko tvrda da te proteine štiti milijunima godina", rekao je za CNN Ryan Sinclair Paterson, istraživač s Instituta Globe Sveučilišta u Kopenhagenu, koji je vodio kanadska istraživanja. "To je zapravo kao trezor. Mi smo taj trezor uspjeli otvoriti, barem za ovaj fosil."
Proučavanje drevne DNA sačuvane u kostima, fosilima i sedimentu revolucioniralo je arheološku znanost, omogućujući nova saznanja o izgubljenim civilizacijama, nepoznatim ljudskim vrstama i životinjama ledenog doba. Drevni proteini mogli bi na sličan način otvoriti nova poglavlja u istraživanju fosila starih milijune godina, koji su zasad izvan dosega analize drevne DNA.
"Možda bismo mogli početi proučavati i dinosaure"
Studija, objavljena 9. srpnja u znanstvenom časopisu Nature, pokazuje ogroman potencijal područja poznatog kao paleoproteomika.
Proteini, građeni od nizova aminokiselina, otporniji su od DNA, molekule koja relativno lako propada. Iako sadrže manje informacija nego DNA, mogu pomoći u rasvjetljavanju evolucijske povijesti organizama, njihove prehrane, a u nekim slučajevima i spola fosila.
"Sljedeći korak je pokazati da nije riječ samo o jednom uzorku, jednom sretnom slučaju", rekao je suautor Enrico Cappellini, profesor na Institutu Globe u Kopenhagenu, koji je razvio metode izdvajanja proteina iz fosila i sudjelovao u kanadskim istraživanjima.
"Postoji potencijalno golemo područje koje se može dalje istražiti i, ako odemo korak dalje, možda bismo mogli početi proučavati i dinosaure", dodao je.
Tajanstveni nosorog
Cappellini i Paterson, s kolegama sa Sveučilišta York te iz Kanadskog muzeja prirode, uspjeli su izdvojiti sekvence sedam proteina sačuvanih unutar fosiliziranog zuba nosoroga. Sekvenciranje drevnih proteina znači određivanje redoslijeda aminokiselina u uzorku.
Usporedbom tih nizova s onima kod živih i izumrlih srodnika znanstvenici su došli do novih saznanja o evoluciji nosoroga. Analiza je pokazala da se ova vrsta odvojila od zajedničke grane s današnjim nosorozima prije otprilike 41 do 25 milijuna godina.
"U fosilnim zapisima bili su razni neobični oblici nosoroga. Postojao je vunasti nosorog, a možda ste čuli i za sibirskog jednoroga s golemim rogom", rekao je Paterson. "Mi smo usporedili svog nepoznatog nosoroga s drugim vrstama i otkrili kamo pripada na evolucijskom stablu."
Istraživanje u Keniji: Prapovijesni proteini očuvani i u tropskim uvjetima
Drugo istraživanje, također objavljeno 9. srpnja u časopisu Nature, proučavalo je fosile iz Turkane u Keniji i pokazalo da biomolekule mogu preživjeti milijune godina, čak i u izrazito vrućim tropskim područjima.
Tim znanstvenika iz Smithsonianova Instituta za konzervaciju muzejske građe te sa Sveučilišta Harvard analizirao je 10 fosila sisavaca, uključujući srodnike današnjih slonova, nilskih konja i nosoroga.
Iz pet fosila starih između 1,5 i 18 milijuna godina uspjeli su izdvojiti proteine. Istraživači su otkrili da se i u tropskim uvjetima s visokim temperaturama mogu izolirati prapovijesni proteini, koji pomažu rasvijetliti poveznice između drevnih i suvremenih vrsta.
Iako informacije iz kenijskih proteina nisu bile tako detaljne kao one iz kanadskog fosila, autori su istaknuli da njihova prisutnost u caklini u jednom od najtoplijih dijelova svijeta daje nadu da bi se proteine moglo pronaći i u mnogo starijim fosilima.
"Bili smo ugodno iznenađeni uspjehom. Vratili smo se do prije 18 milijuna godina. Mislim da je moguće otići još dalje u prošlost", rekao je autor studije Timothy Cleland, fizičar u Smithsonianovu Institutu.
"Šokantno otkriće"
"Istraživanje kanadskog fosila bilo je vrlo zanimljivo", izjavio je Maarten Dhaenens, istraživač sa Sveučilišta u Gentu, u Belgiji, koji se bavi proteomikom. No Dhaenens, koji nije sudjelovao u studijama, smatra da je metodologija primijenjena na kenijskim fosilima složena i manje provjerena, pa je teže tumačiti nalaze te zahtijevaju detaljniju provjeru.
"Podaci su javno dostupni pa bi ih trebalo biti moguće potvrditi ručnom provjerom, ali za to treba vremena", rekao je.
Evan Saitta, paleontolog i znanstveni suradnik Prirodoslovnog muzeja Field u Chicagu, rekao je da je "šokantno" pronaći proteine očuvane u fosilima u tropskim područjima i dodao da će otkrića trebati potvrditi ponovnim istraživanjima. Prethodno se smatralo da su niske temperature ključne za usporavanje raspadanja proteina.
"Ako je to doista točan rezultat, trebalo bi ga biti vrlo lako potvrditi", rekao je. "Trebali bismo moći obići različita nalazišta širom svijeta i naći peptidske ostatke iz cakline (proteine)."
"Ovo je nevjerojatno"
"Dobivanje proteina iz tako starih fosila bilo bi ostvarenje sna svakog paleontologa", smatra Matthew Collins, profesor paleoproteomike na Sveučilištu Cambridge, koji je također ocijenio da su rezultati kanadskog istraživanja uvjerljiviji. Collins nije bio uključen u istraživanja.
"Ovo je nevjerojatno. Zaista uzbudljivo, ali tijekom karijere već sam mnogo puta bio razočaran kad smo mislili da imamo vrlo stare proteine, a nismo ih imali", rekao je Collins, koji je pokušavao izolirati proteine iz fosila dinosaura.
2024. pronađene aminokiseline u fragmentu ljuske jajeta titanosaura
Collins i Saitta sudjelovali su u timu koji je 2024. godine pronašao aminokiseline u fragmentu ljuske jajeta titanosaura. Taj divovski biljojedni sauropod živio je u kasnoj kredi, neposredno prije izumiranja dinosaura prije 66 milijuna godina.
Međutim, ljuska jajeta nije sadržavala očuvane sekvence proteina. Rezultati su, prema Saittinim riječima, bili slični pronalasku nekoliko slova u romanu - samo obrazac razgradnje koji pokazuje da su nekoć postojali proteini.
"Nema više sekvence, nema informacija, samo pojedinačni građevni blokovi aminokiselina", rekao je Collins. Dobivanje proteina iz zuba dinosaura smatra se vrlo malo vjerojatnim. Saitta je naveo da je odustao od potrage za proteinima u fosilima dinosaura i posvetio se drugim istraživačkim pitanjima.
"Vjerujem da neka nalazišta možda čuvaju proteinske ostatke dinosaura"
Naglasio je da su fosili dinosaura mnogo stariji od onih iz ovih studija i uglavnom potječu iz razdoblja s toplom klimom, kad nije bilo ledenih kapa. Uz to, obično su zakopani znatno dublje i izloženi većem geotermalnom zagrijavanju. Također nije sigurno je li zubna caklina dinosaura bila dovoljno debela da očuva proteine.
Cappellini i Paterson kažu da će u sljedećih deset godina možda biti moguće izvući korisne proteine i iz fosila dinosaura, premda bi najprije trebalo istražiti pitanja poput toga kako su sisavci počeli dominirati nakon izumiranja dinosaura. "Stvarno vjerujem da neka nalazišta možda čuvaju proteinske ostatke dinosaura stare milijune godina. Možda bismo ih mogli pokušati pronaći", rekao je Paterson.
"Caklina je toliko tvrda da te proteine štiti milijunima godina", rekao je za CNN Ryan Sinclair Paterson, istraživač s Instituta Globe Sveučilišta u Kopenhagenu, koji je vodio kanadska istraživanja. "To je zapravo kao trezor. Mi smo taj trezor uspjeli otvoriti, barem za ovaj fosil."
Proučavanje drevne DNA sačuvane u kostima, fosilima i sedimentu revolucioniralo je arheološku znanost, omogućujući nova saznanja o izgubljenim civilizacijama, nepoznatim ljudskim vrstama i životinjama ledenog doba. Drevni proteini mogli bi na sličan način otvoriti nova poglavlja u istraživanju fosila starih milijune godina, koji su zasad izvan dosega analize drevne DNA.
"Možda bismo mogli početi proučavati i dinosaure"
Studija, objavljena 9. srpnja u znanstvenom časopisu Nature, pokazuje ogroman potencijal područja poznatog kao paleoproteomika.
Proteini, građeni od nizova aminokiselina, otporniji su od DNA, molekule koja relativno lako propada. Iako sadrže manje informacija nego DNA, mogu pomoći u rasvjetljavanju evolucijske povijesti organizama, njihove prehrane, a u nekim slučajevima i spola fosila.
"Sljedeći korak je pokazati da nije riječ samo o jednom uzorku, jednom sretnom slučaju", rekao je suautor Enrico Cappellini, profesor na Institutu Globe u Kopenhagenu, koji je razvio metode izdvajanja proteina iz fosila i sudjelovao u kanadskim istraživanjima.
"Postoji potencijalno golemo područje koje se može dalje istražiti i, ako odemo korak dalje, možda bismo mogli početi proučavati i dinosaure", dodao je.
Tajanstveni nosorog
Cappellini i Paterson, s kolegama sa Sveučilišta York te iz Kanadskog muzeja prirode, uspjeli su izdvojiti sekvence sedam proteina sačuvanih unutar fosiliziranog zuba nosoroga. Sekvenciranje drevnih proteina znači određivanje redoslijeda aminokiselina u uzorku.
Usporedbom tih nizova s onima kod živih i izumrlih srodnika znanstvenici su došli do novih saznanja o evoluciji nosoroga. Analiza je pokazala da se ova vrsta odvojila od zajedničke grane s današnjim nosorozima prije otprilike 41 do 25 milijuna godina.
"U fosilnim zapisima bili su razni neobični oblici nosoroga. Postojao je vunasti nosorog, a možda ste čuli i za sibirskog jednoroga s golemim rogom", rekao je Paterson. "Mi smo usporedili svog nepoznatog nosoroga s drugim vrstama i otkrili kamo pripada na evolucijskom stablu."
Istraživanje u Keniji: Prapovijesni proteini očuvani i u tropskim uvjetima
Drugo istraživanje, također objavljeno 9. srpnja u časopisu Nature, proučavalo je fosile iz Turkane u Keniji i pokazalo da biomolekule mogu preživjeti milijune godina, čak i u izrazito vrućim tropskim područjima.
Tim znanstvenika iz Smithsonianova Instituta za konzervaciju muzejske građe te sa Sveučilišta Harvard analizirao je 10 fosila sisavaca, uključujući srodnike današnjih slonova, nilskih konja i nosoroga.
Iz pet fosila starih između 1,5 i 18 milijuna godina uspjeli su izdvojiti proteine. Istraživači su otkrili da se i u tropskim uvjetima s visokim temperaturama mogu izolirati prapovijesni proteini, koji pomažu rasvijetliti poveznice između drevnih i suvremenih vrsta.
Iako informacije iz kenijskih proteina nisu bile tako detaljne kao one iz kanadskog fosila, autori su istaknuli da njihova prisutnost u caklini u jednom od najtoplijih dijelova svijeta daje nadu da bi se proteine moglo pronaći i u mnogo starijim fosilima.
"Bili smo ugodno iznenađeni uspjehom. Vratili smo se do prije 18 milijuna godina. Mislim da je moguće otići još dalje u prošlost", rekao je autor studije Timothy Cleland, fizičar u Smithsonianovu Institutu.
"Šokantno otkriće"
"Istraživanje kanadskog fosila bilo je vrlo zanimljivo", izjavio je Maarten Dhaenens, istraživač sa Sveučilišta u Gentu, u Belgiji, koji se bavi proteomikom. No Dhaenens, koji nije sudjelovao u studijama, smatra da je metodologija primijenjena na kenijskim fosilima složena i manje provjerena, pa je teže tumačiti nalaze te zahtijevaju detaljniju provjeru.
"Podaci su javno dostupni pa bi ih trebalo biti moguće potvrditi ručnom provjerom, ali za to treba vremena", rekao je.
Evan Saitta, paleontolog i znanstveni suradnik Prirodoslovnog muzeja Field u Chicagu, rekao je da je "šokantno" pronaći proteine očuvane u fosilima u tropskim područjima i dodao da će otkrića trebati potvrditi ponovnim istraživanjima. Prethodno se smatralo da su niske temperature ključne za usporavanje raspadanja proteina.
"Ako je to doista točan rezultat, trebalo bi ga biti vrlo lako potvrditi", rekao je. "Trebali bismo moći obići različita nalazišta širom svijeta i naći peptidske ostatke iz cakline (proteine)."
"Ovo je nevjerojatno"
"Dobivanje proteina iz tako starih fosila bilo bi ostvarenje sna svakog paleontologa", smatra Matthew Collins, profesor paleoproteomike na Sveučilištu Cambridge, koji je također ocijenio da su rezultati kanadskog istraživanja uvjerljiviji. Collins nije bio uključen u istraživanja.
"Ovo je nevjerojatno. Zaista uzbudljivo, ali tijekom karijere već sam mnogo puta bio razočaran kad smo mislili da imamo vrlo stare proteine, a nismo ih imali", rekao je Collins, koji je pokušavao izolirati proteine iz fosila dinosaura.
2024. pronađene aminokiseline u fragmentu ljuske jajeta titanosaura
Collins i Saitta sudjelovali su u timu koji je 2024. godine pronašao aminokiseline u fragmentu ljuske jajeta titanosaura. Taj divovski biljojedni sauropod živio je u kasnoj kredi, neposredno prije izumiranja dinosaura prije 66 milijuna godina.
Međutim, ljuska jajeta nije sadržavala očuvane sekvence proteina. Rezultati su, prema Saittinim riječima, bili slični pronalasku nekoliko slova u romanu - samo obrazac razgradnje koji pokazuje da su nekoć postojali proteini.
"Nema više sekvence, nema informacija, samo pojedinačni građevni blokovi aminokiselina", rekao je Collins. Dobivanje proteina iz zuba dinosaura smatra se vrlo malo vjerojatnim. Saitta je naveo da je odustao od potrage za proteinima u fosilima dinosaura i posvetio se drugim istraživačkim pitanjima.
"Vjerujem da neka nalazišta možda čuvaju proteinske ostatke dinosaura"
Naglasio je da su fosili dinosaura mnogo stariji od onih iz ovih studija i uglavnom potječu iz razdoblja s toplom klimom, kad nije bilo ledenih kapa. Uz to, obično su zakopani znatno dublje i izloženi većem geotermalnom zagrijavanju. Također nije sigurno je li zubna caklina dinosaura bila dovoljno debela da očuva proteine.
Cappellini i Paterson kažu da će u sljedećih deset godina možda biti moguće izvući korisne proteine i iz fosila dinosaura, premda bi najprije trebalo istražiti pitanja poput toga kako su sisavci počeli dominirati nakon izumiranja dinosaura. "Stvarno vjerujem da neka nalazišta možda čuvaju proteinske ostatke dinosaura stare milijune godina. Možda bismo ih mogli pokušati pronaći", rekao je Paterson.
