Розкопки в суворих умовах канадської Арктики принесли сенсаційну знахідку-скам’янілий зуб носорога віком 20 мільйонів років, що містить стародавні білки, які переписують наше розуміння еволюційної історії цих могутніх створінь. Це відкриття, немов вікно в минуле, дозволяє зазирнути в глибину часу, коли світ був зовсім іншим, і пролити світло на походження і розвиток носорогових.
Білки говорять голосніше, ніж кістки
До недавнього часу вчені покладалися на вивчення форми та структури скам’янілостей або, в кращому випадку, на аналіз стародавньої ДНК (aDNA). Однак aDNA зберігається вкрай рідко, і максимум – не більше 1 мільйона років. Це значно обмежувало можливості вивчення глибокого еволюційного минулого. Стародавні білки, в свою чергу, відкривають набагато більше можливостей, хоча їх збереження і здавалося неможливим для настільки древніх зразків.
Нове дослідження, опубліковане в престижному журналіNature, демонструє, що білки здатні зберігатися протягом величезних геологічних періодів часу за певних умов, відкриваючи перед вченими абсолютно нові горизонти в палеонтології. Це прорив, який радикально змінює підхід до вивчення давнього життя на нашій планеті.
Унікальний “біомолекулярний архів” у кратері Хотон
Успішний аналіз білків з такого стародавнього зразка-справжній тріумф науки. Ключову роль в цьому тріумфі зіграла незвичайна збереження зубної емалі, а також відносно холодне середовище, в якій було знайдено копалину, в регіоні вічної мерзлоти. Зубна емаль, завдяки своїй складній мінеральній структурі, діє як міцний захисний каркас, захищаючи стародавні білки від руйнування протягом мільйонів років.
Професор Енріко Каппелліні з Інституту Глобуса Копенгагенського університету вважає, що кратер Хотон може бути унікальним місцем — справжнім “біомолекулярним архівом”, що захищає білки від розпаду протягом величезних геологічних періодів часу. Він порівнює це з ситуацією, коли на деяких ділянках зберігаються м’які тканини, підкреслюючи виняткову збереження стародавніх біомолекул в цьому регіоні.
Переосмислення еволюційної історії носорога
Аналіз стародавніх білків дозволив вченим по-новому поглянути на еволюційну історію носорога. Дослідження показали, що цей доісторичний носоріг відокремився від інших представників сімейства носорогових в період від середнього еоцену до олігоцену, приблизно від 41 до 25 мільйонів років тому.
Більш того, дані дозволили переосмислити час поділу двох основних гілок сімейства носорогів —ElasmotheriinaeіRhinocerotinae. Отримані результати вказують на більш пізній поділ в олігоцені (приблизно від 34 до 22 мільйонів років тому), ніж це передбачали попередні дослідження, засновані на вивченні скам’янілостей. Це відкриття вимагає перегляду існуючих класифікацій і розуміння еволюційних взаємозв’язків всередині сімейства носорогових.
Унікальний метод та хіральний аналіз
Підтвердити справжність старовини білків і амінокислот – завдання нетривіальна. Команда з Йорка використовувала метод хірального амінокислотного аналізу, щоб отримати більш чітке уявлення про те, як збереглися білки, що містяться в зубі. Вимірявши ступінь розкладання білка і порівнявши її з раніше проаналізованим матеріалом з зубів носорога, вчені змогли переконатися, що амінокислоти дійсно належали древньому зубу, а не з’явилися в результаті забруднення.
“Неймовірно, що ці інструменти дозволяють нам все глибше і глибше занурюватися в минуле”, – говорить доктор Марк Дікінсон, співавтор дослідження та науковий співробітник хімічного факультету Йоркського університету. “Спираючись на наші знання про древніх білках, ми тепер можемо почати задавати нові захоплюючі питання про еволюцію древнього життя на нашій планеті”.
Чому носороги важливі для розуміння минулого
Носороги представляють особливий інтерес для вчених, оскільки в даний час вони класифікуються як зникаючий вид. Розуміння їх глибокої еволюційної історії є життєво важливим для розуміння того, як минулі зміни навколишнього середовища та вимирання сформували різноманітність, яку ми бачимо сьогодні. Вивчення еволюції носорогів може допомогти розробити ефективні стратегії збереження існуючих популяцій і запобігти вимирання цих величних тварин.
Нова ера в палеонтології
“Це відкриття змінює гру в тому, як ми можемо вивчати давнє життя”, – додає Райан Сінклер Патерсон, науковий співробітник Інституту глобуса Копенгагенського університету. Успішний аналіз стародавніх білків з такого старого зразка відкриває нові перспективи для вчених по всьому світу, в колекціях яких вже є неймовірні скам’янілості. Це відкриття, без сумніву, стимулює проведення додаткових палеонтологічних польових робіт в регіонах по всьому світу, де може бути знайдена інформація, що переписує історію життя на Землі.
Посилання:“Phylogenetically informative proteins from early Miocene rhinoceros”, by Ryan S. Patterson, Megan McKee, Alessio Capobianco, Nicolas S. Heckéberg, Daniel Fraser, Beatrice Demarchi, Fazelah Munir, Ioannis Patras, Jasmine Ramos-Madrigal, Shanlin Liu, Abigail D. Ramsey, Mark R. Dickinson, Chloe Baldreki, Marisa Gilbert, Raffaele Sardella, Luca Bellucchi, Gabriele Scoriano, Michaela Leonardi, Andrea Manica, Fernando Rachimo, Eske Willerslev, Kirsty E. H. Penkman, Jesper V. Olsen, Ross D. E. MacFadden, Natalia Rybiński, Sebastian Henke, and Enrico Cappellini, 9 July 2025,Nature.
