В книге и фильме «Парк Юрского периода» решающую роль играет кровь динозавров, сохранившаяся в янтаре. С его помощью вымышленные ученые клонируют давно вымершие виды динозавров и возвращают к жизни тираннозавра рекса и его товарищей. Но на самом деле такая затея была бы практически невозможна – по крайней мере, пока. Даже в янтаре ДНК пойманных в ловушку организмов, вероятно, не сохраняется достаточно долго, как показали испытания несколько лет назад.
Даже в окаменелом виде окаменевшая кровь все еще является редкостью: палеонтологи уже обнаружили круглые микроструктуры в сосудистых каналах костей динозавров из Монголии и Северной Америки, которые они интерпретируют как эритроциты. Однако не удалось однозначно доказать, действительно ли это была кровь динозавра или просто мигрировавшие впоследствии бактериальные клетки.
Найден в костях ног молодого хищного динозавра
Теперь палеонтологам впервые удалось четко обнаружить кровь ископаемых динозавров. Команда под руководством Клити Грайс из Университета Кертина в Австралии исследовала кости ног окаменелости динозавра возрастом 115 миллионов лет из северо-западной Бразилии. Этот хищный динозавр вида Aratasaurus museunacionali имел рост около 3,50 метра и на момент смерти был лишь наполовину взрослым. Когда он умер, его труп погрузился в бедную кислородом грязь, пронизанную бактериальными матами, и поэтому смог окаменеть почти нетронутым.
Но сохранились ли остатки крови динозавров? Чтобы прояснить это, Грайс и его команда сначала исследовали крошечные венозные каналы в ископаемых костях ног хищного динозавра с помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской спектроскопии. И действительно: они обнаружили многочисленные округлые структуры, по форме и размеру напоминающие эритроциты. Спектроскопический анализ также показал, что эти окаменелые клетки содержат особенно высокий уровень железа, кислорода, азота и углерода.
«Частота и морфология эллипсоидных структур, их исключительная локализация внутри сосудистых каналов, а также органические и неорганические характеристики указывают на то, что это ископаемые остатки первоначальных эритроцитов», — пишут палеонтологи.
Сканирование электронных микрофотографий окаменелых эритроцитов и обнаружение различных элементов в этих клетках. — © Грайс и др./PNAS, CC-by-nc-nd 4.0
Молекулярные остатки гемоглобина
Однако одного этого недостаточно, чтобы окончательно доказать, что эти клеточные реликвии действительно были клетками крови динозавров. Поэтому на следующем этапе Грайс и его команда использовали химический анализ для поиска молекулярных компонентов крови. Для этого они извлекли крошечные образцы круглых структур, растворили их в различных растворителях и исследовали с помощью жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.
Результат: «Наши анализы выявили характерные органические признаки в структурах, подобных эритроцитам, и в окружающем внеклеточном матриксе», — сообщают палеонтологи. Более тщательный анализ показал, что обнаруженные молекулы также включали соединения гема — производные красного пигмента крови гемоглобина. По мнению исследователей, состав этих молекул говорит против внешнего загрязнения.
«Революционное открытие!»
«Обнаружение неповрежденных молекул гема в эритроцитах возрастом 115 миллионов лет является удивительным», — говорит Грайс. «Это противоречит давнему предположению, что некоторые биомолекулы, такие как гемоглобин, не могут выжить в течение длительных периодов времени». Вместе с клетками, подобными клеткам крови, данные по гему позволяют предположить, что кровь динозавра действительно сохранилась в этой окаменелости хищного динозавра.
Это первый случай, когда палеонтологи обнаружили окаменелую кровь динозавра. «Это действительно революционное открытие», — говорит Грайс. Окаменелость Аратазавра возрастом 115 миллионов лет представляет собой самое старое свидетельство присутствия доисторической крови в окаменелостях.
Такие клеточные и молекулярные окаменелости открывают совершенно новые возможности для палеонтологии: «Мы получаем прямое молекулярное представление о физиологии давно вымерших животных. Это позволяет нам лучше понять их и мир, в котором они жили», — объясняет Грайс. Это также позволяет проследить, как когда-то развивались и, возможно, изменялись кровь и обмен веществ вымерших животных.
Quelle: Клити Грайс (Университет Кертина, Перт) и др., Труды Национальной академии наук, 2016 г.; дои: 10.1073/pnas.2614248123
