Ученые разгадали секрет сохранности костей динозавров

Согласно исследованию, у обгоревших тостов и сохранившихся костей динозавров есть общая черта: химические вещества, превращающие исходные белки во что-то новое. Этот процесс поможет понять, как клетки мягкой ткани останков динозавров сохраняются сотни миллионов лет. 

Вопрос сохранности ископаемых мягких тканей в костях динозавров долгое время оставался обсуждаемым среди исследователей. Твердые ткани, такие как кости, яйца и зубы, очень хорошо сохраняются, а мягкие — кровеносные сосуды, клетки и нервы, которые содержатся внутри твердой ткани — более деликатны и, как считается, после смерти организма разлагаются крайне быстро, примерно в течение четырех миллионов лет.

Тем не менее кости динозавров намного старше — примерно 100 миллионов лет, — и иногда они сохраняют в себе органические структуры. Различные попытки разрешить этот парадокс не дали окончательного ответа, однако ученые из университетов Йеля, Брюсселя и Бонна, а также Американского музея естественной истории приблизились к разгадке этой тайны. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

«Мы занялись вопросом понимания окаменелости белков, проверив 35 образцов ископаемых костей, яичной скорлупы и зубов, чтобы понять, сохраняют ли они белковые мягкие ткани, узнать их химический состав и определить, при каких условиях они смогли выжить в течение миллионов лет», — говорит Ясмина Виманн (Jasmina Wiemann), ведущий автор исследования.
 

 
Исследователи обнаружили, что мягкие ткани сохраняются в образцах окислительной среды, таких как песчаники и мелкие морские известняки. Мягкие ткани были превращены в конечные продукты гликирования и перекисного окисления липидов (Advanced Glycoxidation and Lipoxidation end products — AGE и ALE), которые устойчивы к распаду и разрушению. Структурно они сопоставимы с химическими соединениями, которые окрашивают темную кору на поджаренном тосте.

AGE и ALE характеризуются коричневатым цветом, который окрашивает содержащие их кости и зубы динозавров. Эти соединения гидрофобны, то есть устойчивы к воздействию воды и обладают свойствами, защищающими их от бактерий.

Ученые декальцинировали окаменелости, применив комбинационную микроспектроскопию – неразрушающий метод для анализа как неорганического, так и органического образца – на имеющихся мягких тканях ископаемых. Во время этого процесса энергия лазера, направленная на ткань, вызывает молекулярные колебания, которые несут спектральные следы для присутствующих химических веществ.

«Наши результаты показывают, как химическое изменение объясняет сохранность этих мягких тканей и определяет тип окружающей среды, в которых этот процесс происходит. Главное — определить способ настройки параметров в той области, где это сохранение, вероятно, произойдет, что позволит расширить доказательную базу биологии и экологии древних позвоночных», — говорит соавтор исследования Дерек Бриггс (Derek Briggs), подчеркивая, что исследование прежде всего позволяет указать на места, где мягкие ткани могут быть найдены сохранившимися в ископаемых костях, включая песчаники, дюны и мелкие морские известняки.