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恐龙木质素能够保留于今

文章作者:互联网 上传时间:2020-02-03

“我不在乎他们怎么说” 古生物学家在寻找恐龙蛋白的道路上执着前行

核心提示:科学家在两年前报告说他们在一具距今6800万年的霸王龙化石中发现了完好无损的蛋白质片段,这一研究成果可谓一石激起千层浪。对此科学家在两年前报告说他们在一具距今6800万年的霸王龙化石中发现了完好无损的蛋白质片段,这一研究成果可谓一石激起千层浪。对此持怀疑态度的科学家认为,其中一条证据的主线——由质谱分析得出的蛋白质片段的标记——是有缺陷的。然而如今一个独立的研究小组对相关的质谱数据进行的再分析支持了最初的结论,即恐龙的蛋白质真的能够在时间的侵袭下保存至今。2005年,由美国罗利市北卡罗来纳州立大学的Mary Schweitzer领导的研究小组在《科学》杂志上报告说,他们发现了一具不同寻常的霸王龙化石。这具化石附有一些恐龙的软组织,其中包括血管和其他纤维组织,并且似乎保存得非常完好。两年后,Schweitzer的研究小组与波士顿市哈佛医学院的质谱分析专家John Asara及同事合作,通过质谱分析鉴别出7个缩氨酸片段——这些蛋白质片段似乎来自于霸王龙的胶原质,并且这些序列接近于鸡和其他现代鸟类的相关序列,从而被认为为鸟类进化自恐龙的观点提供了更多的线索。然而怀疑论者却认为,这些质谱信号只不过来自于相关数据的背景噪音。并且他们表示,Schweitzer和Asara无法排除由污染物导致的信号。这场争论一直充斥在随后的论文和快报中。并促使Asara公布了他的全部质谱数据,从而希望其他专家能够根据这些数据作出自己的判断。最终,来自美国加利福尼亚州帕洛阿尔托研究中心和加利福尼亚大学戴维斯分校的研究人员决定对此展开研究。他们利用一套完全不同的生物信息学工具和统计学试验对Asara的质谱数据进行了再分析。加利福尼亚的研究人员报告说,其中的3种缩氨酸片段与一种胶原质的远古形式完全匹配,而其他的匹配则仅有较少的统计显著性。研究人员指出:“总而言之,我们在霸王龙的质谱中并没有发现明显的错误:被鉴别出的缩氨酸似乎与包含有可能非常古老的与鸟类似的骨骼的一件标本相吻合,这件标本仅仅被适量的可以辨明的蛋白质所污染。”研究人员在7月出版的《蛋白质组研究杂志》上报告了这一研究结果。Asara表示:“这真是一个非常好的消息。”他推断新的研究结果将能够平息这场争论,这是因为来自恐龙的软组织实在是太罕见的发现。他说:“我认为这项工作为有关质谱分析的解释画上了句号。”如今,这一来自霸王龙的蛋白质已不再是唯一的发现。今年5月,Schweitzer、Asara和同事报告了一个来自于8000万年前的恐龙化石的类似研究结果,这也为科学家带来了新的希望——他们或许很快就能找到一扇窗口,从而了解恐龙的蛋白质分子构成。

科学家首次从0.8亿年前恐龙骨骼中提取“血液”

我并不是什么战士,但我有些固执。

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据英国《新科学家杂志》报道,日前,科学家首次从0.8亿年前恐龙骨骼中提取出“血液”——胶原蛋白、血红蛋白等细胞组织。

无视传统观点,Mary Schweitzer设法将恐龙古生物学转变为分子科学。

像胶原蛋白等蛋白质比DNA更加持久稳定,但是科学家并没有想过胶原蛋白能够在恐龙死亡后0.65亿年仍完整保存着。因此,美国北卡罗莱纳州立大学古生物学家玛丽-施韦策(Mary Schweitzer)最初主要将研究目标定位在发现第一个恐龙活性组织上,在之后的研究中才从暴龙腿部骨骼中发现了胶原蛋白,但在挖掘过程中胶原蛋白组织遭到了破坏。

图片来源:CYNTHIA MATTY-HUBER

因此对恐龙蛋白质的研究分析工作要求十分高,要求提供蛋白质序列、较好地保存样本从而避免被污染,并从其他实验室得到证据分析。目前,玛丽对掩埋在砂岩层中0.8亿年前食草鸭嘴龙的一段未破坏腿骨进行了研究,她和同事们用尽一切办法测试样本,采用较新更有效的质量分析仪辨别了蛋白质序列,并将蛋白质序列发送至其他两个实验室进行核实。

Mary Schweitzer在2017年搜寻恐龙的第一天并不顺利。夏季炙热的太阳下,该团队一直在干旱的牧场上寻找富含化石的地层,然而并未成功。随着太阳落山,她和4名同事驾驶着一辆老旧的雪佛兰行驶过一段类似恶作剧的短暂场景,门锁跳上跳下,多重仪表盘警告灯同时闪烁。最终,汽车熄灭了最后一丝“鬼火”,安全停了下来。

目前,他们不仅报道发现了胶原蛋白,还发现了血红蛋白、弹性蛋白和层粘连蛋白,这些是类似血液和骨骼细胞的组织。发现这些胶原蛋白将有助于更好地揭晓恐龙进化之谜。

这是一周的一个糟糕的开始,Schweitzer计划该周穿越大量的私有土地,寻找叫作“地狱溪地层”的最北露头床。“我们能够到达那里非常幸运。”美国罗利北卡罗来纳州立大学恐龙古生物学家Schweitzer说。

更多阅读英国《新科学家杂志》报道原文

当队里的其他人在打电话求助时,她从容地应对着汽车抛锚,抬头欣赏着落日。与她工作中的核心观点——她的团队恢复了距今8000万年前的恐龙蛋白质片段——遭受的疾风暴雨相比,野外工作的挑战对她来说不算什么。

她在《科学》和其他期刊发表的一系列文章中的证据挑战了关于化石是什么的传统观点:原始骨骼的石头副本。Schweitzer说,如果那样的“石头”包含来自活着动物的蛋白质,“我不知道定义应该怎样下”。

研究人员可利用分子方法找出恐龙的家谱树,并得到关于长期以来存在的问题,如恐龙是温血还是冷血动物,以及什么时候羽毛被开始用于飞翔等问题的答案。Schweitzer的发现如果得到证实,或可一瞥恐龙肉。

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