Čínští vědci izolovali dokonale zachovalé dinosauří chrupavkové buňky staré 125 milionů let. Buňky obsahují jádra se zbytky organických molekul a chromatinem.
Studie je publikována v Communications Biology.
Dinosaurus, zvaný Caudipteryx, byl všežravec, malý jako páv s dlouhými ocasními pery. Během rané křídy procestoval břehy mělkých jezer Jehol Biota v provincii Liaoning.
„Geologická data se v průběhu let nashromáždila a ukazují, že uchování zkamenělin v Biotě Jehol je způsobeno výhradně jemným vulkanickým popelem, který pohřbívá mrtvoly a uchovává je na buněčné úrovni,“ řekl spoluautor studie Li Zhiheng, spolupracovník. profesor na Institutu paleontologie a paleoantropologie obratlovců (IVPP) Čínské akademie věd.
Paleontologové tomuto preparátu odeberou kousek distální kloubní chrupavky z pravé stehenní kosti, odvápňují ji a pomocí různých mikroskopických a chemických metod ji analyzují. Chápou, že všechny buňky jsou po smrti zvířete mineralizovány silicifikací (obohacení oxidem křemičitým, křemenem). Tato silicifikace s největší pravděpodobností umožnila vynikající uchování těchto buněk.
Vědci také našli dva hlavní typy buněk: buňky, které byly zdravé v době fosilizace, a méně zdravé buňky, které byly porézní a které začaly proces fosilizace, když dinosaurus umíral.
"Je možné, že tyto buňky byly mrtvé předtím, než zvíře zemřelo," vysvětluje Alida Bailleul, docentka IVPP a spoluautorka studie.
Buněčná smrt je proces, který se přirozeně vyskytuje v průběhu života všech zvířat. Ale schopnost umístit zkamenělou buňku na konkrétní místo v buněčném cyklu je v paleontologii něco zcela nového. To je jeden z cílů vědců IVPP: zlepšit buněčný obraz ve fosiliích.
Tým také izoloval některé buňky a obarvil je chemickou látkou používanou v biologických laboratořích zvanou hematoxylin. O této fialové chemické látce je známo, že se váže na buněčná jádra. Po obarvení dinosauřího materiálu ukázala dinosauří buňka fialové jádro s některými tmavšími fialovými vlákny. To znamená, že 125 milionů let stará dinosauří buňka má natolik zachovalé jádro, že si zachovává část původních biomolekul a chromatinových vláken.
Chromatin v buňkách všech živých organismů na Zemi je tvořen těsně sbalenými molekulami DNA. Výsledky této studie tedy poskytují předběžná data, která naznačují, že zbytky původní dinosauří DNA mohou být stále zachovány. Abychom to ale ověřili, čeká tým ještě hodně práce a používá chemické metody, které jsou mnohem sofistikovanější než barvení použité ve studii.
„Buďme upřímní, evidentně nás zajímají fosilizovaná buněčná jádra, protože tam by měla být většina DNA, pokud je DNA zachována,“ říká Alida Baileul. Loni zveřejnila další studii ukazující výjimečné zachování jádra a biomolekul v buňkách chrupavky dinosaura z Montany. Takže máme dobré předběžné údaje, velmi vzrušující údaje, ale právě začínáme chápat buněčnou biochemii ve velmi starých fosiliích. Od této chvíle musíme tvrději pracovat. “
Tým trvá na tom, že je třeba provést mnohem více analýz a dokonce vyvinout nové metody k pochopení procesů, které mohou umožnit zachování biomolekul v dinosauřích buňkách, protože nikdo nikdy úspěšně sekvenoval dinosauří DNA.
Sekvenování se používá k potvrzení, zda je ve fosiliích zachována starověká DNA. Tato metoda zatím fungovala pouze u mladých fosílií (ne o moc starších než asi milion let), ale nikdy nefungovala u materiálu dinosaurů. Dinosauři jsou považováni za příliš staré na to, aby zachovali DNA. Chemická data shromážděná vědci z IVPP a STM ukazují něco jiného.
Přestože je potřeba shromáždit více dat, tato studie rozhodně ukazuje, že 125 milionů let staré fosilní dinosauří buňky nelze považovat za 100% kámen. Nejsou úplně „zkamenělí“. Mohou stále obsahovat zbytky organických molekul. Nyní je životně důležité porozumět, co přesně tyto molekuly jsou, zda se zachovaly nějaké biologické informace a zbytky DNA.
Foto: Rekonstrukce Biota Jehol a zachovalý exemplář Caudipteryxe. Kredit: Zheng Qiuyang
Odkaz: Zheng, X. et al. Jaderná konzervace v chrupavce jeholského dinosaura Caudipteryx. Komunikační biologie (2021). DOI: 10.1038 / s42003-021-02627-8
Zdroj: Zbytky organických molekul nalezené v jádrech starých dinosauřích buněk
Čínské akademie věd
