Επιστήμονες κατάφεραν να ανακτήσουν αρχαίες πρωτεΐνες από ένα απολιθωμένο δόντι ρινόκερου ηλικίας 24 εκατομμυρίων ετών, σε μια ανακάλυψη που θεωρείται ορόσημο για την κατανόηση της αρχαίας ζωής στη Γη.
Το δόντι, που εντοπίστηκε στην καναδική Αρκτική, διατηρούσε πρωτεΐνες δέκα φορές παλαιότερες από το αρχαιότερο γνωστό DNA. Οι ερευνητές ανέλυσαν τη λεπτομερέστερη έως σήμερα αλληλουχία αρχαίας πρωτεΐνης, κάνοντας λόγο για μια επαναστατική εξέλιξη στην παλαιοπρωτεομική – τον αναδυόμενο κλάδο που μελετά τις πρωτεΐνες σε απολιθώματα βαθύτατου γεωλογικού χρόνου.
«Το σμάλτο είναι τόσο σκληρό που προστατεύει τις πρωτεΐνες για εκατομμύρια χρόνια. Είναι σαν θησαυροφυλάκιο. Και εμείς καταφέραμε να το ξεκλειδώσουμε», λέει ο Ράιαν Σίνκλερ Πάτερσον, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, που ηγήθηκε της έρευνας.
Από τη μνήμη του DNA στην ανθεκτικότητα των πρωτεϊνών
Αν και οι πρωτεΐνες προσφέρουν λιγότερες πληροφορίες από το DNA, είναι πολύ πιο ανθεκτικές. Οι ερευνητές κατάφεραν να εξάγουν και να αναλύσουν τις αλληλουχίες επτά πρωτεϊνών από το απολιθωμένο δόντι, συγκρίνοντάς τις με εκείνες σύγχρονων και εξαφανισμένων συγγενών του ρινόκερου. Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι το συγκεκριμένο είδος απέκλινε εξελικτικά από τη γραμμή των σημερινών ρινόκερων πριν από 25–41 εκατομμύρια χρόνια.
«Στο παλαιοντολογικό αρχείο υπήρχαν κάποτε τρελές μορφές ρινόκερων. Ο μαλλιαρός ρινόκερος, ή και ο “Σιβηρικός μονόκερος” με το γιγαντιαίο κέρας. Μπορέσαμε να εντοπίσουμε πού ανήκει ο “μυστηριώδης ρινόκερος” μας στο οικογενειακό δέντρο», λέει ο Πάτερσον.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε στις 9 Ιουλίου στο περιοδικό Nature, ενώ παράλληλη μελέτη από την Κένυα αποκάλυψε ότι πρωτεΐνες μπορούν να διατηρηθούν και σε απολιθώματα που βρίσκονται σε τροπικά, θερμά κλίματα — κάτι που θεωρούνταν αδύνατο έως τώρα.
Πρωτεΐνες σε τροπικά απολιθώματα
Η δεύτερη μελέτη, που πραγματοποιήθηκε από το Smithsonian και το Harvard, εξέτασε 10 απολιθώματα θηλαστικών από τη Λεκάνη Τουρκάνα στην Κένυα, περιλαμβάνοντας συγγενείς ελεφάντων, ιπποπόταμων και ρινόκερων. Από τα δέκα, τα πέντε απέδωσαν πρωτεΐνες που διατηρήθηκαν έως και 18 εκατομμύρια χρόνια. Παρότι οι πληροφορίες που εξήχθησαν δεν ήταν τόσο λεπτομερείς όσο στην περίπτωση του καναδικού δοντιού, η διατήρηση πρωτεϊνών σε θερμό περιβάλλον θεωρείται εντυπωσιακή.
«Καταφέραμε κάτι πραγματικά συναρπαστικό. Φτάσαμε στα 18 εκατομμύρια χρόνια πίσω. Πιστεύω πως μπορούμε να πάμε κι άλλο», δηλώνει ο Τίμοθι Κλέλαντ του Smithsonian.
Ωστόσο, κάποιοι ερευνητές εκφράζουν επιφυλάξεις για τη μέθοδο της κενυατικής ομάδας, θεωρώντας ότι απαιτείται περαιτέρω επιβεβαίωση. Ο ειδικός στην πρωτεομική Μάαρτεν Ντάενενς, που δεν συμμετείχε στη μελέτη, χαρακτήρισε τα ευρήματα «ενδιαφέροντα, αλλά μεθοδολογικά πιο περίπλοκα και λιγότερο δοκιμασμένα».
Τι σημαίνει αυτό για τους δεινόσαυρους;
Η μεγάλη ερώτηση που προκύπτει είναι: μπορεί η νέα τεχνική να εφαρμοστεί σε δεινόσαυρους;
Η απάντηση είναι: ίσως, αλλά όχι ακόμη. Παρότι η ομάδα του Πάτερσον αισιοδοξεί ότι θα είναι εφικτό μέσα στην επόμενη δεκαετία, άλλοι ειδικοί είναι πιο συγκρατημένοι.
Ο παλαιοντολόγος Έβαν Σάιτα του Μουσείου Φιλντ στο Σικάγο υπογραμμίζει πως τα απολιθώματα των δεινοσαύρων είναι όχι μόνο κατά πολύ αρχαιότερα, αλλά και ταφικά σε πολύ μεγαλύτερα βάθη και θερμότερες γεωθερμικές συνθήκες, λόγω του θερμού κλίματος της Κρητιδικής περιόδου. Επίσης, δεν είναι σίγουρο ότι τα δόντια των δεινοσαύρων διέθεταν τόσο παχύ σμάλτο όσο οι ρινόκεροι.
«Η ομάδα μας ανίχνευσε μεν αμινοξέα σε αυγό δεινοσαύρου, αλλά δεν υπήρχε κανένας διατηρημένος “λόγος”. Μόνο μεμονωμένα “τουβλάκια”, χωρίς νόημα», σχολιάζει ο Μάθιου Κόλινς του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ.
Μια νέα εποχή στην παλαιοντολογία
Παρά τις τεχνικές δυσκολίες, η δυνατότητα εξαγωγής πρωτεϊνών από τόσο αρχαία απολιθώματα σηματοδοτεί μια νέα εποχή για την παλαιοντολογία. Οι πρωτεΐνες προσφέρουν πληροφορίες για τη διατροφή, το φύλο και την εξελικτική θέση απολιθωμένων οργανισμών, ακόμα κι όταν το DNA έχει πλέον χαθεί.
«Ίσως κάποια απολιθώματα δεινοσαύρων να έχουν διατηρήσει πρωτεΐνες. Πρέπει να το δοκιμάσουμε», λέει ο Πάτερσον.
Είτε πρόκειται για μυστηριώδεις ρινόκερους είτε για την αναζήτηση μορίων δεινοσαύρων, το άνοιγμα αυτού του "θησαυροφυλακίου" υπόσχεται συναρπαστικές ανακαλύψεις.
Με πληροφορίες από CNN
