У світі палеонтології відбулося сенсаційне відкриття, здатне перевернути наше розуміння еволюції ссавців. Міжнародна група вчених з Гарвардського університету і Смітсонівського інституту охорони природи виявила залишки стародавніх білків, що збереглися в скам’янілих зубах віком неймовірні 18 мільйонів років. Ця знахідка відкриває нові горизонти для вивчення вимерлих тварин і їх місця в історії життя на Землі.
##
Зуби-живі капсули інформації
Зуби часто називають “камінням у нас у роті” – і це не просто метафора. Вони є одними з найміцніших тканин в організмі тварини, здатні витримувати вплив часу і навколишнього середовища протягом мільйонів років. Вивчення хімії зубів дає цінну інформацію про дієту, джерела води та навколишнє середовище, в якому жила тварина.
Довгий час вчені вважали, що зріла емаль зуба, найтвердіша частина, містить вкрай мало білків. Однак, використовуючи передову методику протеоміки, засновану на рідинній хроматографії та тандемній мас-спектрометрії (LC-MS/MS), вченим вдалося виявити вражаючу різноманітність білків, що збереглися в скам’янілостях.
##
На шляху до стародавніх протеомів
“Ми виявили, що в зубній емалі присутня безліч різних білків, іноді навіть сотні видів», – зазначає керівник дослідження, Деніел Грін. Ключовим моментом стало застосування LC-MS / MS, яка дозволяє розділяти пептиди – короткі ланцюжки амінокислот, з яких складаються білки, і аналізувати їх з набагато більшою точністю, ніж це було можливо раніше.
Для підтвердження гіпотези, вчені звернули увагу на скам’янілості слонів і носорогів, рослиноїдних ссавців з великими, потужними зубами, пристосованими для подрібнення рослинної їжі. Товщина емалі у цих тварин може досягати двох-трьох міліметрів, що надало вченим багатий матеріал для аналізу.
##
Прорив у часі: вісімнадцять мільйонів років у кожному пептиді
Результати виявилися справді шокуючими. Фрагменти пептидів, будівельних блоків білків, були виявлені в скам’янілостях віком 18 мільйонів років. Раніше найдавнішим відомим пептидним послідовним було близько трьох з половиною мільйонів років, що робить дане відкриття справжнім проривом в палеонтології і палеобіології. Цей успіх був би неможливий без співпраці з Тімоті Клеландом зі Смітсонівського інституту, визнаним фахівцем в області палеопротеоміки.
Ідентифіковані пептиди – це фрагменти безлічі різних білків, що виконують різноманітні біологічні функції, що складають так званий протеом. Як підкреслює Даніель Грін, вчені не мають повного протеому стародавніх слонів або носорогів, але вони мають його частину – “групу білків, з яких можна отримати більше інформації, ніж з одного білка”.
##
Нові горизонти палеобіологічних досліджень
Це відкриття відкриває безпрецедентні можливості для вивчення вимерлих тварин. Як зазначає Еммануель Ндіема, старший науковий співробітник Національного музею Кенії, “це дозволяє вченим вийти за рамки вивчення кісток і морфології та реконструювати молекулярні та фізіологічні особливості вимерлих тварин і гомінідів”.
Можливості застосування цього відкриття воістину величезні:
- Реконструкція харчування та захворювань:Аналіз білків дозволить зробити висновки про раціон харчування, хворобах і навіть віці тварин на момент смерті.
- Встановлення еволюційних зв’язків:Пептидні фрагменти можуть бути використані для вивчення взаємозв’язків між стародавніми тваринами, подібно до того, як сучасна ДНК використовується для визначення спорідненості між людьми.
- Вирішення спорів про класифікацію:Навіть якщо тварина повністю вимерла, можна витягти білки з його зубів і помістити його на філогенетичне дерево, що може вирішити давні суперечки між палеонтологами про його приналежність до певної лінії ссавців.
##
Майбутнє палеонтологічних відкриттів
Розпочавшись як “невеликий побічний проект”, дослідження перетворилося на сенсаційне відкриття, яке, за словами Даніеля Гріна,”вразило вчених кількістю білків, що збереглися в цих зубах”. Це дослідження є яскравим прикладом того, як розвиток технологій і співпраця між науковими установами дозволяє переглядати наше розуміння минулого і відкривати нові горизонти для вивчення історії життя на Землі.
Посилання:“Eighteen million years of diverse enamel proteomes from the East African Rift” Daniel R. Green et al., 9 July 2025, Nature.
DOI:10.1038/s41586-025-09040-9
Фінансування:Це дослідження було частково профінансовано Національним науковим фондом та Смітсонівським інститутом збереження музею.
