Kínai tudósok 125 millió éves, tökéletesen megőrzött dinoszaurusz porcsejteket izoláltak. A sejtek magokat tartalmaznak szerves molekulák és kromatin maradványokkal.
A tanulmány a Communications Biology folyóiratban jelent meg.
A Caudipteryx nevű dinoszaurusz mindenevő volt, kisméretű, mint egy páva, hosszú farktollakkal. Bejárta a Jehol Biota sekély tavait Liaoning tartományban a korai kréta időszakában.
"A geológiai adatok az évek során felhalmozódtak, és azt mutatják, hogy a kövületek megőrzése a Biota Jeholban kizárólag a finom vulkáni hamunak köszönhető, amely eltemeti a holttesteket, és sejtszintig megőrzi" - mondta Li Zhiheng, a tanulmány társszerzője, munkatársa. professzor a Kínai Tudományos Akadémia Gerincesek Őslénytani és Paleoantropológiai Intézetében (IVPP).
A paleontológusok eltávolítanak egy darab disztális ízületi porcot ennek a mintának a jobb combcsontjából, vízkőtelenítik, és különféle mikroszkópos és kémiai módszerekkel elemzik. Megértik, hogy az állat halála után az összes sejtet szilícifikációval (szilícium-dioxiddal, kvarccal való dúsítás) mineralizálják. Ez a szilikosítás nagy valószínűséggel lehetővé tette e sejtek kiváló megőrzését.
A kutatók két fő sejttípust is találtak: olyan sejteket, amelyek egészségesek voltak a megkövültség idején, és kevésbé egészséges sejteket, amelyek porózusak voltak, és amelyek a dinoszaurusz haldoklása közben kezdték meg a megkövesedés folyamatát.
„Lehetséges, hogy ezek a sejtek elpusztultak, mielőtt az állat elpusztult” – magyarázza Alida Bailleul, az IVPP docense és a tanulmány társszerzője.
A sejthalál egy olyan folyamat, amely minden állat élete során természetesen előfordul. De az a képesség, hogy egy megkövesedett sejtet a sejtciklus egy meghatározott helyére illeszthessenek, teljesen új a paleontológiában. Ez az IVPP tudósainak egyik célja: a sejtképek javítása a kövületekben.
A csapat egyes sejteket is izolált, és a biológiai laboratóriumokban használt hematoxilin nevű vegyszerrel festette meg. Ismeretes, hogy ez a lila vegyszer kötődik a sejtmagokhoz. A dinoszaurusz anyagának megfestése után egy dinoszauruszsejt lila magot mutatott néhány sötétebb lila száljal. Ez azt jelenti, hogy egy 125 millió éves dinoszaurusz sejtnek olyan jól megőrzött magja van, hogy megtartja az eredeti biomolekulák és kromatinszálak egy részét.
A Föld összes élő szervezetének sejtjeiben található kromatin szorosan egymásra épülő DNS-molekulákból áll. Így ennek a tanulmánynak az eredményei olyan előzetes adatokkal szolgálnak, amelyek arra utalnak, hogy az eredeti dinoszaurusz-DNS maradványai még megmaradhatnak. Ennek igazolására azonban a csapatnak még sok munka vár rájuk, és olyan kémiai módszereket alkalmaz, amelyek sokkal kifinomultabbak, mint a vizsgálat során alkalmazott festés.
„Legyünk őszinték, minket nyilvánvalóan érdekelnek a megkövesedett sejtmagok, mert ott kell lennie a DNS nagy részének, ha a DNS megmarad” – mondja Alida Baileul. Tavaly egy másik tanulmányt publikált, amely a nukleáris és biomolekulák kivételes megőrzését mutatja be egy montanai dinoszaurusz porcsejtjeiben. Tehát vannak jó előzetes adatok, nagyon izgalmas adatok, de még csak most kezdjük megérteni a sejtbiokémiát nagyon régi kövületekben. Mostantól keményebben kell dolgoznunk. "
A csapat ragaszkodik ahhoz, hogy még több elemzést végezzenek, és még új módszereket is kidolgozzanak, hogy megértsék azokat a folyamatokat, amelyek lehetővé teszik a biomolekulák dinoszauruszsejtekben való megőrzését, mivel még soha senki nem szekvenálta sikeresen a dinoszaurusz DNS-ét.
A szekvenálást annak igazolására használják, hogy az ősi DNS megmaradt-e a kövületekben. Eddig ez a módszer csak fiatal kövületeknél működött (nem sokkal idősebbek körülbelül egymillió évnél), de soha nem működtek dinoszaurusz-anyagnál. A dinoszauruszokat túl öregnek tartják a DNS megőrzéséhez. Az IVPP és az STM tudósai által gyűjtött kémiai adatok mást mutatnak.
Bár több adatot kell gyűjteni, ez a tanulmány egyértelműen azt mutatja, hogy a 125 millió éves fosszilis dinoszauruszsejtek nem tekinthetők 100%-ban kőnek. Nincsenek teljesen „megkövültek”. Még mindig tartalmazhatnak szerves molekulák maradványait. Most létfontosságú, hogy pontosan megértsük, mik ezek a molekulák, hogy megmaradtak-e bármilyen biológiai információ és DNS-törmelék.
Fotó: Biota Jehol rekonstrukciója és a Caudipteryx jól megőrzött példánya. Hitel: Zheng Qiuyang
Hivatkozás: Zheng, X. et al. Nukleáris megőrzés a Jehol dinoszaurusz Caudipteryx porcikájában. Kommunikációbiológia (2021). DOI: 10.1038 / s42003-021-02627-8
Forrás: Szerves molekula-maradványok, amelyeket ősi dinoszauruszsejtek magjában találtak
Kínai Tudományos Akadémia
