Ανακαλύφθηκαν πρωτεΐνες 10 φορές αρχαιότερες από το αρχαιότερο DNA σε απολιθώματα ρινόκερου
Η ανακάλυψη χαιρετίζεται ως ένα πρωτοποριακό βήμα στην ανίχνευση της ιστορίας της αρχαίας ζωής στη Γη
Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη από το Ινστιτούτο Globe του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, υπό την καθοδήγηση του Δρ. Ryan Sinclair Paterson, αποκάλυψε διατηρημένες πρωτεΐνες που ήταν εγκλωβισμένες σε ρινόκερους μέσα στην αδαμάντινη ουσία δοντιών την εξωτερική σκληρή επιφάνεια.
Οι πρωτεΐνες αυτές αποτελούν το αρχαιότερο πλήρες σύνολο πρωτεϊνικών αλληλουχιών που έχει βρεθεί ποτέ και είναι δέκα φορές παλαιότερες από το αρχαιότερο γνωστό DNA.
Όπως εξήγησε ο Paterson: «Ο ιστός της αδαμαντίνης είναι τόσο σκληρός που προστατεύει τις πρωτεΐνες μέσα στον χρόνο. Εμείς απλώς ανοίξαμε αυτό το "θησαυροφυλάκιο"». Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στις 9 Ιουλίου στο περιοδικό Nature.
Το επιστημονικό πεδίο που ασχολείται με τέτοιες αναλύσεις ονομάζεται παλαιοπρωτεομική και επικεντρώνεται στη μελέτη αρχαίων πρωτεϊνών που είναι πολύ πιο ανθεκτικές από το DNA ώστε να αποκαλυφθούν πληροφορίες για την εξέλιξη, τη διατροφή και σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και το φύλο των ειδών.
Στη μελέτη συμμετείχε και ο καθηγητής Enrico Cappellini, ο οποίος σημείωσε: «Δεν πρόκειται για ένα μεμονωμένο εύρημα. Πιθανόν να εντοπίσουμε παρόμοια δείγματα και σε άλλα απολιθώματα. Ίσως, κάποια μέρα, ακόμα και σε δεινοσαύρους».
Οι ερευνητές κατάφεραν να αναλύσουν την αλληλουχία επτά διαφορετικών πρωτεϊνών από ένα απολίθωμα δοντιού ρινόκερου. Τα δεδομένα αποκάλυψαν ότι το είδος αυτό αποσχίστηκε από τους σημερινούς ρινόκερους πριν από περίπου 41 έως 25 εκατομμύρια χρόνια. Ο Paterson εξήγησε: «Τοποθετήσαμε αυτόν τον μυστηριώδη ρινόκερο στο εξελικτικό δέντρο, συγκρίνοντάς τον με είδη όπως ο μαλλιαρός ρινόκερος της εποχής των παγετώνων και ο γιγαντιαίος σιβηρικός μονόκερος».
Σε άλλη μελέτη που δημοσιεύθηκε την ίδια ημέρα στο Nature, αναλύθηκαν απολιθώματα από 10 θηλαστικά που βρέθηκαν στην περιοχή Turkana της Κένυας και χρονολογούνται από 1,5 έως 18 εκατομμύρια χρόνια πριν. Οι ερευνητές από το Ινστιτούτο Σμιθσόνιαν και το Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ κατάφεραν να εξάγουν πρωτεΐνες από πέντε από αυτά τα απολιθώματα, παρόλο που βρέθηκαν σε ζεστό και υγρό περιβάλλον.
Ο Dr. Timothy Cleland από το Smithsonian σχολίασε: «Καταφέραμε να φτάσουμε πίσω 18 εκατομμύρια χρόνια. Είναι πιθανό να πάμε ακόμα πιο πίσω».
Ο Dr. Maarten Dhaenens από το Πανεπιστήμιο της Γάνδης χαρακτήρισε τη μελέτη από τον Καναδά «εξαιρετικά αξιόπιστη και εντυπωσιακή», αλλά εξέφρασε επιφυλάξεις για τη μεθοδολογία της μελέτης στην Κένυα, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για προσεκτική επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων.
Από την πλευρά του, ο Dr. Evan Saitta από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Field στο Σικάγο, σημείωσε ότι η διατήρηση πρωτεϊνών σε τροπικά περιβάλλοντα είναι «σοκαριστική», ωστόσο τόνισε πως απαιτείται η επανάληψη των ευρημάτων και σε άλλα δείγματα.
Πόσο ρεαλιστική είναι η ανακάλυψη πρωτεϊνών δεινοσαύρων;
Σε προηγούμενες έρευνες, ανιχνεύθηκαν αμινοξέα σε κελύφη αυγών δεινοσαύρων ηλικίας 66 εκατομμυρίων ετών, αλλά δεν κατέστη δυνατό να απομονωθούν πλήρεις πρωτεϊνικές αλληλουχίες. Ο καθηγητής Matthew Collins από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ δήλωσε: «Καταφέραμε να εντοπίσουμε μόνο λίγα αμινοξέα — είναι σαν να βρίσκεις πέντε γράμματα από ένα ολόκληρο βιβλίο».
Τanto ο Collins όσο και ο Saitta εμφανίζονται πλέον σκεπτικοί ως προς την πιθανότητα ανεύρεσης διατηρημένων πρωτεϊνών σε δεινόσαυρους, κυρίως επειδή τα απολιθώματα προέρχονται από περιόδους με υψηλές θερμοκρασίες και έχουν υποστεί ισχυρές πιέσεις και θερμική καταπόνηση. Επιπλέον, η αδαμαντίνη στα δόντια των δεινοσαύρων ίσως να ήταν ανεπαρκής για μακροχρόνια διατήρηση.
Ωστόσο, οι Cappellini και Paterson παραμένουν αισιόδοξοι: μέσα στην επόμενη δεκαετία, ίσως εντοπιστούν διατηρημένες πρωτεΐνες σε κάποια απολιθώματα δεινοσαύρων. Αυτό θα μπορούσε να ρίξει φως σε κρίσιμα ερωτήματα, όπως πώς τα θηλαστικά κατάφεραν να κυριαρχήσουν στη Γη.
Ο Paterson τόνισε: «Ίσως υπάρχουν απολιθώματα σε ορισμένες τοποθεσίες που να διατήρησαν δεινοσαυρικές πρωτεΐνες για εκατομμύρια χρόνια. Αξίζει να προσπαθήσουμε».
