Wissenschaftler isolierten einzelne Zellen aus den versteinerten Knochen eines Hadrosauriers, der vor 80 Millionen Jahren starb, und stellten dann die Proteine wieder her, aus denen die alte Eidechse bestand
Das Streben nach dem Genom fossiler Tiere geht weiter. Für Evolutionisten ist dies die zuverlässigste Methode, um die Zweige des Baumes des Lebens zu zeichnen, für Anthropologen - um den Ursprung des Menschen zu erklären, und für die meisten von uns - um das Ergebnis von Rekonstruktionen im nächsten populärwissenschaftlichen Film kennenzulernen. Das Problem ist, dass die DNA trotz aller Mücken, Teer, Fossilien und anderer Artefakte von Science-Fiction-Filmen im besten Fall nur wenige Zehntausende von Jahren hält. Dies ist mehr oder weniger geeignet, um das Genom von Neandertalern oder Mammuts zu rekonstruieren, hilft aber nicht bei Dinosauriern, die vor zig Millionen Jahren verschwunden sind. In Ermangelung einer ursprünglichen „Quelle“müssen sich Paläobiologen mit der Sekundärproduktion zufrieden geben - Proteinen, die überleben können, selbst wenn andere Substanzen versteinert sind.
Vor einiger Zeit veröffentlichten Chris Organ von der Harvard University und seine Kollegen Daten zur biochemischen Analyse von Aminosäuresequenzen, die aus den Knochen eines Tyrannosaurus Rex isoliert wurden, der vor 68 Millionen Jahren starb. Diese Arbeit wurde dann mehrdeutig wahrgenommen; Keiner ihrer Kollegen hatte Zweifel an der Ehrlichkeit der Spezialisten, aber die Tatsache der Sicherheit der Peptidketten sorgte für erhebliche Kontroversen: Vielleicht eine falsche Interpretation? Vielleicht Kontamination mit fremden Proteinen?
Diesmal kündigte Marie Schweizer von der North Carolina University des US-Bundesstaates zusammen mit Organ und 14 weiteren Kollegen aus Großbritannien und Israel die erfolgreiche Analyse des Femurs des Hadrosaurus Brachylophosaurus canadensis an:
Es gelang ihnen, verschiedene Arten von Kollagenen sowie Elastin, Proteine der Basalmembran von Blutgefäßen und sogar einzelne Zellen in Knochenspalten zu finden.
Dies wurde durch die sorgfältige Auswahl des zu analysierenden Materials möglich. Die Erfahrung von Paläontologen zeigt, dass die in Sandstein eingeschlossenen Überreste am wenigsten versteinert sind. Aus diesem Grund machten sich Schweizer und Co-Autoren auf den Weg zu Ausgrabungen am Judith River in Ost-Montana, die mit speziellen Geräten ausgestattet waren, um die Sicherheit des Materials zu maximieren und das Protein für die Analyse zu isolieren.
Für lebende Organismen ist es nicht so einfach, die Konstanz der inneren Umgebung für lebende Organismen aufrechtzuerhalten: Tatsache ist, dass Biopolymere ständig zerstört werden und der Körper viel Energie für ihre Wiederherstellung und Rekonstruktion aufbringt. Nach dem Tod des Organismus verschlechtert sich die Situation natürlich nur noch. Wenn es sich um fossile Tiere handelt, kommt hier auch die Versteinerung ins Spiel, bei der organische Bestandteile schrittweise durch anorganische ersetzt werden.
Die Versteinerung, falls sie auftritt, ist normalerweise in einer Million Jahren abgeschlossen. Die Gemeinde von Marie Schweizer, die seit 80 Millionen Jahren im Sandstein liegt, war keine Ausnahme.
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Nach der Demineralisierung gelang es den Wissenschaftlern jedoch, gut erhaltene ursprüngliche Strukturen zu finden - Zellen, Blutgefäße und sogar die interzelluläre Substanz des Knochens.
Sieben Meter Sandstein retteten sie Millionen von Jahren vor der Zerstörung.
Scan des Hadrosaurus-Knochens. In der Mitte der Osteozyten befindet sich eine fusiforme Zelle mit "stacheligen" Prozessen. Genau die gleichen Zellen in unseren Knochen sind für die Synthese der interzellulären Substanz einschließlich Kollagen verantwortlich. // AAAS / Wissenschaft
Bei den Laboranalysen ließen die Wissenschaftler hier praktisch keinen Raum für Diskussionen: Das Vorhandensein von Kollagen und Elastin wurde mit verschiedenen Methoden nachgewiesen - vom Immunoblot bis zur Massenspektrometrie in mehreren unabhängigen Labors gleichzeitig. Es gelang ihnen sogar, Proteine der Basalmembran zu finden - eine dünne Platte, auf der sich alle Epithelzellen befinden, die die Gefäße auskleiden. Die Wissenschaftler verglichen diese Daten mit der Kollagenbasis von 21 lebenden Tieren sowie mit den verfügbaren Ergebnissen von Analysen der Überreste eines Mastodons und eines Tyrannosaurus.
Dies ermöglichte es B. canadensis, zusammen mit dem modernen Huhn und Strauß auf denselben Ast des Lebensbaums wie T. rex gesetzt zu werden, jedoch weit entfernt von Eidechsen und Alligatoren, die eher wie zweite Cousins als direkte Nachkommen sind.
Ohne einen kleinen "Samen" für die Zukunft wurde nicht getan. Obwohl Schweizer dies in der wissenschaftlichen Veröffentlichung selbst nicht erwähnte, wurden in der Massenspektrometrie Spuren von Hämoglobin gefunden. Was sicherlich ein Thema für die zukünftige Forschung werden wird.
