（CNN） Доисторические следы крови могли бы дать беспрецедентную информацию о биологии динозавров, но их оказалось чрезвычайно трудно подтвердить. Но теперь группа исследователей, исследующая кости динозавров возрастом 115 миллионов лет, объявила, что они нашли убедительные доказательства присутствия эритроцитов в окаменелостях.
Эти открытия вызвали споры, поскольку мягкие биологические образцы, такие как ткани и клетки, редко переживают процесс окаменения. Несколько исследований, проведенных в конце 1990-х годов, обнаружили структуры, напоминающие эритроциты, у динозавров и других окаменелостей рептилий, но исследователи продолжают спорить, действительно ли они являются эритроцитами.
Исследование, опубликованное в четверг в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), объединило новые методы анализа микроскопических изображений с химическим анализом для выявления микроструктур, похожих на эритроциты, сохранившиеся внутри костей динозавров, а также химических доказательств существования молекулы под названием гем. Гем — это молекула, из которой состоит гемоглобин — белок, переносящий кислород в эритроцитах. Исследователи говорят, что впервые гем был обнаружен внутри этих структур в окаменелостях динозавров.
3D-модель микроструктуры, похожей на эритроциты, обнаруженная исследовательской группой из Университета Кертина
Ведущий автор Крити Грайс, геохимик-органик из Университета Кертина в Перте, Австралия, сказала, что хорошо сохранившиеся кости раннего мела и новые методы исследования подтверждают аргумент о том, что биологические структуры и молекулы могут выжить в доисторических окаменелостях. По поводу этого открытия он сказал, что важно, чтобы был получен метод исследования, который можно было бы применить к другим окаменелостям, и что стало возможным изучить, сколько оригинальной биологической информации осталось в окаменелостях.
Однако не все эксперты убеждены, что обнаруженные на этот раз микроструктуры на самом деле являются эритроцитами. Грайс сказал, что если подобные доказательства будут обнаружены в большем количестве окаменелостей в будущем, «мы сможем задать гораздо более глубокие вопросы о физиологии вымерших животных».
В поисках следов эритроцитов динозавров
Ископаемое является частью задней конечности динозавра-теропода Aratasaurus muzeunacionali, жившего в раннем меловом периоде. Палеонтологи раскопали его в 2008 году на геологическом участке формации Ромуальдо на северо-востоке Бразилии. Формация Ромуальдо — это скалистый регион, известный тем, что содержит чрезвычайно хорошо сохранившиеся окаменелости. Ученые полагают, что застойная вода и недостаток кислорода в этом районе замедлили разложение погребенных останков.
Исследовательская группа обнаружила множество микроструктур овальной формы, которые очень напоминают эритроциты, среди микроскопических трубчатых структур внутри костей, где проходят кровеносные сосуды и нервные волокна. Затем они использовали комбинацию изображений и химического анализа, чтобы определить, имеют ли эти структуры характеристики, соответствующие эритроцитам.
Микроскопическое изображение микроструктуры, похожей на эритроциты, обнаруженной в окаменелости аратазавра / Университет Кертина
По словам Грайса, предыдущие исследования, возможно, обнаружили в окаменелостях динозавров структуры, похожие на эритроциты, или следы химических веществ, которые могли появиться из крови. Но новое исследование отличается тем, что оно объединяет несколько доказательств, в том числе место, где были обнаружены структуры, как они выглядят, их минеральный состав и связанные с ними химические характеристики.
Помимо гема, исследователи также обнаружили в костях следы оксида марганца. Эти минералы, возможно, стабилизировали структуру клеток и помогли их сохранить.
«Кости могут рассказать нам огромное количество информации об анатомии, росте, движении и эволюции», — сказал Грайс. «Но сохранение клеток и молекул может дать нам доступ к другому измерению биологической информации: химии живых животных и их тканей».
Однако он подчеркнул, что пока рано делать выводы о физиологии аратазавра на основании этого единственного экземпляра. «Первое, что нам нужно выяснить, — это то, является ли такой вид сохранности чрезвычайно редким, или же подобные структуры существуют в других окаменелостях и их просто не замечают», — сказал Грайс. Он выразил мнение, что окаменелости, хранящиеся в музеях по всему миру, также могут содержать информацию о молекулах и клетках, которые еще не исследованы.
Будущие исследования
В будущем Грайс и его команда планируют расширить свои исследования, включив в них окаменелости, обнаруженные в разных видах, геологических периодах и средах, чтобы выяснить, сколько примеров окаменелостей с хорошо сохранившимися молекулярными доказательствами, подобных этому, было найдено. В будущем новые молекулярные подсказки могут помочь нам понять, как динозавры переносили кислород в своих телах, как функционировали их ткани и чем они биологически отличались от современных животных.
Итак, приближает ли нас открытие эритроцитов динозавров на шаг к воссозданию ДНК динозавров, изображенной в фильмах и книгах о Парке Юрского периода? Это не обязательно так, говорит Тимоти Клеланд, ученый-физик из Института консервации музеев Смитсоновского института. Гем и ДНК — разные молекулы, и механизмы их сохранения в костях в виде окаменелостей также различны. Тот факт, что один найден, не обязательно означает, что другой все еще здесь.
В своей статье исследователи отмечают, что обнаруженная ими структура отличается по размеру и форме от эритроцитов современных птиц и крокодилов. С другой стороны, современные виды не обязательно подходят для сравнения с нептичьими динозаврами, и исследователи полагают, что структуры, которые кажутся клетками, обнаруженными на этот раз, возможно, не сохранили форму, которую они имели, когда жили рассматриваемые динозавры.
Клеланд сказал, что будущие исследования могут помочь объяснить, почему клетки Аратазавра имели необычную форму, если они смогут выяснить, как изменяются эритроциты после смерти животного. Клеланд не принимал участия в исследовании.
С другой стороны, возможно, что вновь обнаруженные структуры вообще не являются следами эритроцитов. Мэри Швейцер, почетный профессор факультета биологических наук Университета штата Северная Каролина, сказала, что полученные результаты не соответствуют установленным критериям для идентификации окаменелых клеток крови. Он не принимал участия в этом исследовании.
Швейцер задался вопросом, соответствуют ли форма и размер обнаруженных ими структур эритроцитам современных родственников динозавров. Он также выразил сомнения по поводу важности гаусманита, типа оксида марганца, обнаруженного исследовательской группой. Гаусманнит не обнаруживается в современных эритроцитах.
Напротив, Грайс объясняет, что исследовательская группа не считает гаусманнит компонентом, естественным образом присутствующим в клетках. Скорее, они полагают, что они могли образоваться в процессе окаменения, помогая сохранить клеточные структуры и связанные с ними молекулярные следы.
Тем не менее, Швейцер назвал использование в исследовании нескольких аналитических методов важным шагом вперед в этой области. Данные дали надежду, что некоторые молекулы, полученные от самих динозавров, могут остаться в костях.
Будущие исследования могут дать новые знания о болезнях и жизнедеятельности древних молекул или объяснить, как молекулы развивались с течением времени.
Ссылаясь на традиционное мнение о том, что молекулы не могут оставаться в старых окаменелостях, Швейцер сказал: «Если мы сможем отойти от мыслей: «Это невозможно», и начать думать: «А что, если», сказал Швейцер, «вы никогда не знаете, какое будущее нас ждет».
