Китайські вчені виділили ідеально збережені клітини хряща динозавра віком 125 мільйонів років. Клітини містять ядра із залишками органічних молекул і хроматину.
Дослідження опубліковано в Communications Biology.
Динозавр, якого звали Caudipteryx, був всеїдним, невеликим за розміром як павич з довгим хвостовим пір’ям. Він здійснив подорож по берегах мілководних озер Джехол Біота в провінції Ляонін на початку крейди.
«Геологічні дані накопичувалися роками і показують, що збереження скам’янілостей у біота Джехол відбувається виключно завдяки тонкому вулканічному попелу, який ховає трупи і зберігає їх на клітинному рівні», — сказав співавтор дослідження Лі Чжихен, співробітник. професор Інституту палеонтології та палеоантропології хребетних (IVPP) Китайської академії наук.
Палеонтологи видаляють шматочок дистального суглобового хряща з правої стегнової кістки цього зразка, декальцифікують його та використовують різні мікроскопічні та хімічні методи для його аналізу. Вони розуміють, що всі клітини мінералізуються шляхом силіцізації (збагачення кремнеземом, кварцом) після смерті тварини. Це силіцізації, швидше за все, дозволило чудово зберегти ці клітини.
Дослідники також виявили два основних типи клітин: клітини, які були здоровими на момент скам’яніння, і менш здорові клітини, які були пористими і які почали процес скам’яніння, коли динозавр вмирав.
«Можливо, ці клітини були мертві до смерті тварини», — пояснює Аліда Байєль, доцент IVPP та співавтор дослідження.
Загибель клітин - це природний процес, який відбувається протягом усього життя всіх тварин. Але здатність вставляти скам’янілу клітину в конкретне місце в клітинному циклі є чимось абсолютно новим в палеонтології. Це одна з цілей вчених IVPP: покращити зображення клітин у скам’янілості.
Команда також виділила деякі клітини та пофарбувала їх хімікатом, який використовується в біологічних лабораторіях, під назвою гематоксилін. Відомо, що ця фіолетова речовина зв’язується з ядрами клітин. Після фарбування матеріалу динозавра клітина динозавра показала фіолетове ядро з деякими темнішими фіолетовими нитками. Це означає, що клітина динозавра віком 125 мільйонів років має настільки добре збережене ядро, що зберігає частину вихідних біомолекул і ланцюгів хроматину.
Хроматин в клітинах усіх живих організмів на Землі складається з щільно упакованих молекул ДНК. Таким чином, результати цього дослідження дають попередні дані, які свідчать про те, що залишки оригінальної ДНК динозавра все ще можуть зберегтися. Але щоб переконатися в цьому, у команди ще багато роботи, і вона використовує хімічні методи, які набагато складніші, ніж фарбування, використане в дослідженні.
«Давайте будемо чесними, ми, очевидно, зацікавлені у скам’янілих клітинних ядрах, тому що саме там має бути більша частина ДНК, якщо ДНК збережена», — каже Аліда Байлеул. Минулого року вона опублікувала ще одне дослідження, яке демонструє виняткову збереженість ядер і біомолекул у хрящових клітинах динозавра Монтани. Отже, у нас є хороші попередні дані, дуже захоплюючі дані, але ми тільки починаємо розуміти клітинну біохімію дуже старих скам’янілостей. Відтепер нам потрібно працювати більше. “
Команда наполягає на тому, щоб було проведено ще багато аналізів і навіть були розроблені нові методи, щоб зрозуміти процеси, які можуть дозволити зберегти біомолекули в клітинах динозавра, оскільки ніхто ніколи не секвенував ДНК динозавра.
Секвенування використовується для підтвердження того, чи збереглася древня ДНК у скам’янілості. Поки що цей метод працював лише для молодих скам’янілостей (не набагато старше приблизно мільйона років), але вони ніколи не працювали для матеріалу динозаврів. Динозаври вважаються занадто старими, щоб зберегти ДНК. Хімічні дані, зібрані вченими ІВПП і СТМ, показують інше.
Хоча необхідно зібрати більше даних, це дослідження безперечно показує, що викопні клітини динозавра віком 125 мільйонів років не можна вважати 100% каменем. Вони не повністю «закам’яніли». Вони все ще можуть містити залишки органічних молекул. Тепер важливо зрозуміти, що це за молекули, чи збереглася якась біологічна інформація та уламки ДНК.
Фото: Реконструкція Biota Jehol та добре збережений екземпляр Caudipteryx. Авторство: Чжен Цюян
Посилання: Zheng, X. et al. Ядерне збереження в хрящі динозавра Jehol Caudipteryx. Біологія комунікацій (2021). DOI: 10.1038 / s42003-021-02627-8
Джерело: залишки органічних молекул, знайдені в ядрах древніх клітин динозавра
Китайська академія наук
