Кровь застыла в кости динозавра

Погоня за геномом ископаемых животных продолжается. Для эволюционистов это самый достоверный способ дорисовать ветви древа жизни, для антропологов – объяснить происхождение человека, а для большинства из нас – ознакомиться с результатом реконструкций в очередном научно-популярном фильме. Проблема в том, что ДНК, несмотря ни на каких москитов, смолу, окаменелости и прочие артефакты фантастических фильмов, в самом удачном случае сохраняется лишь несколько десятков тысяч лет. Это более или менее подходит для восстановления генома неандертальцев или мамонтов, но ничем не поможет в случае динозавров, исчезнувших десятки миллионов лет назад. За отсутствием оригинального «исходника» палеобиологам приходится довольствоваться вторичной продукцией – белками, способными сохраняться даже при окаменении остальных веществ.

Некоторое время назад Крис Орган из Гарвардского университета и его коллеги опубликовали данные о биохимическом анализе аминокислотных последовательностей, выделенных из костей тираннозавра, который погиб 68 миллионов лет назад. Эту работу тогда восприняли неоднозначно; сомнений в честности специалистов ни у кого из их коллег не возникло, однако сам факт сохранности пептидных цепочек вызвал значительные споры: может, неправильная интерпретация? Может, загрязнение чужеродными белками?

На этот раз Мари Швайцер из Университета американского штата Северная Каролина вместе с Органом и ещё 14 коллегами из Великобритании и Израиля объявили об успешном анализе бедренной кости гадрозавра Brachylophosaurus canadensis:

им удалось найти несколько видов коллагенов, а также эластин, белки базальной мембраны сосудов и даже отдельные клетки в костных лакунах.

Это стало возможно благодаря тщательному выбору материала для анализа. Опыт палеонтологов показывает, что наименьшему окаменению подвергаются останки, заключенные в песчаник. Именно по этой причине Швайцер и соавторы отправились на раскопки к реке Юдифь в Восточную Монтану, вооружившись специальным оборудованием для максимальной сохранности материала и выделения белка для анализа.

Поддерживать постоянство внутренней среды живым организмам не так-то просто: дело в том, что любые биополимеры постоянно разрушаются и организм тратит немало энергии на их восстановление и перестройку. После гибели организма ситуация, понятно, только усугубляется. Если же речь идет об ископаемых животных, то здесь в дело вступает ещё и окаменение, при котором органические составляющие постепенно замещаются неорганическими.

Окаменение, в том случае если оно происходит, обычно завершается через миллион лет. Подопечный Мари Швайцер, пролежавший в песчанике 80 миллионов лет, не стал исключением.

Однако после деминерализации ученым удалось найти неплохо сохранившиеся оригинальные структуры – клетки, кровеносные сосуды и даже межклеточное вещество кости.

Семь метров песчаника миллионы лет спасали их от разрушения.

Что же касается лабораторных анализов, то здесь ученые практически не оставили возможности для дискуссий: наличие коллагена и эластина было показано различными методами – от иммуноблоттинга до масс-спектрометрии сразу в нескольких независимых лабораториях. Удалось даже найти белки базальной мембраны – тонкой пластинки, на которой располагаются все клетки эпителия, выстилающие сосуды. Эти данные ученые сравнили с базой коллагенов для 21 ныне живущего животного, а также с доступными результатами анализов останков мастодонта и тираннозавра.

Это позволило усадить B. canadensis на одну ветвь древа жизни с T.rex, вместе с современной курицей и страусом, но вдалеке от ящериц и аллигаторов, приходящихся скорей троюродными братьями, нежели прямыми потомками.

Без небольшой «затравки» на будущее не обошлось. Хотя в самой научной публикации Швайцер этого не упомянула, на масс-спектрометрии удалось найти следы гемоглобина. Что непременно станет темой для будущих исследований.