Kinesiske forskere har isolert perfekt bevarte dinosaurbruskceller 125 millioner år gamle. Cellene inneholder kjerner med rester av organiske molekyler og kromatin.
Studien er publisert i Communications Biology.
Dinosauren, kalt Caudipteryx, var altetende, liten i størrelse som en påfugl med lange halefjær. Han turnerte langs bredden av de grunne innsjøene i Jehol Biota i Liaoning-provinsen under tidlig kritt.
"Geologiske data har samlet seg opp gjennom årene og viser at bevaring av fossiler i Biota Jehol utelukkende skyldes den fine vulkanske asken som begraver likene og bevarer dem til cellenivå," sa studiemedforfatter Li Zhiheng, en medarbeider. professor ved Institute of Paleontology and Paleoanthropology of Vertebrates (IVPP) ved det kinesiske vitenskapsakademiet.
Paleontologer fjerner et stykke distal leddbrusk fra høyre lårben på denne prøven, avkalker den og bruker ulike mikroskopiske og kjemiske metoder for å analysere den. De forstår at alle celler mineraliseres ved silisifisering (anrikning med silika, kvarts) etter dyrets død. Denne silisifiseringen tillot mest sannsynlig utmerket bevaring av disse cellene.
Forskerne fant også to hovedtyper av celler: celler som var friske på tidspunktet for fossilisering, og mindre friske celler som var porøse og som startet fossiliseringsprosessen mens dinosauren døde.
"Det er mulig at disse cellene var døde før dyret døde," forklarer Alida Bailleul, en IVPP-lektor og medforfatter av studien.
Celledød er en prosess som skjer naturlig gjennom hele livet til alle dyr. Men muligheten til å passe en fossilisert celle på et bestemt sted i cellesyklusen er noe helt nytt innen paleontologi. Dette er et av målene til IVPP-forskere: å forbedre cellebilder i fossiler.
Teamet isolerte også noen celler og farget dem med et kjemikalie brukt i biologiske laboratorier kalt hematoksylin. Dette lilla kjemikaliet er kjent for å binde seg til cellekjerner. Etter å ha farget dinosaurmaterialet, viste en dinosaurcelle en lilla kjerne med noen mørkere lilla tråder. Dette betyr at en 125 millioner år gammel dinosaurcelle har en så godt bevart kjerne at den beholder noen av de originale biomolekylene og kromatintrådene.
Kromatin i cellene til alle levende organismer på jorden består av tettpakkede DNA-molekyler. Dermed gir resultatene av denne studien foreløpige data som tyder på at rester av det opprinnelige dinosaur-DNAet fortsatt kan være bevart. Men for å bekrefte nettopp det, har teamet fortsatt mye arbeid å gjøre og bruker kjemiske metoder som er mye mer sofistikerte enn fargingen som ble brukt i studien.
"La oss være ærlige, vi er åpenbart interessert i fossiliserte cellekjerner, fordi det er der mesteparten av DNAet bør være hvis DNA er bevart," sier Alida Baileul. I fjor publiserte hun en annen studie som viser den eksepsjonelle bevaringen av kjernefysiske og biomolekyler i bruskcellene til en Montana-dinosaur. Så vi har gode foreløpige data, veldig spennende data, men vi har akkurat begynt å forstå cellulær biokjemi i svært gamle fossiler. Fra nå av må vi jobbe hardere. "
Teamet insisterer på at mange flere analyser skal gjøres og til og med nye metoder utvikles for å forstå prosessene som kan tillate biomolekyler å bli bevart i dinosaurceller, fordi ingen noensinne har sekvensert dinosaur-DNA.
Sekvensering brukes til å bekrefte om gammelt DNA er bevart i fossiler. Så langt har denne metoden bare fungert for unge fossiler (ikke mye eldre enn rundt en million år), men de har aldri fungert for dinosaurmateriale. Dinosaurer anses for gamle til å bevare DNA. Kjemiske data samlet inn av forskere fra IVPP og STM viser noe annet.
Selv om mer data må samles inn, viser denne studien definitivt at 125 millioner år gamle fossile dinosaurceller ikke kan betraktes som 100 % stein. De er ikke helt "forstenet". De kan fortsatt inneholde rester av organiske molekyler. Det er nå viktig å forstå nøyaktig hva disse molekylene er, om noen biologisk informasjon og DNA-rester har blitt bevart.
Foto: Rekonstruksjon av Biota Jehol og et godt bevart eksemplar av Caudipteryx. Kreditt: Zheng Qiuyang
Referanse: Zheng, X. et al. Kjernefysisk bevaring i brusken til Jehol-dinosauren Caudipteryx. Kommunikasjonsbiologi (2021). DOI: 10.1038 / s42003-021-02627-8
Kilde: Organiske molekylrester funnet i kjernene til gamle dinosaurceller
Chinese Academy of Sciences
