Обнаружены возможные следы ДНК динозавров

Остатки ДНК могут скрываться в окаменелостях динозавров возрастом 125 миллионов лет, найденных в Китае. Как пишет Live Science, если эти микроскопические структуры действительно являются ДНК, то они были бы самым старым зарегистрированным сохранившимся хромосомным материалом в окаменелостях позвоночных существ. ДНК свернута внутри хромосом в ядре клетки.

Ранее исследователи сообщили об обнаружении возможных структур клеточного ядра в окаменелостях растений и водорослей, возраст которых насчитывает миллионы лет. Ученые даже предположили, что набор микрофоссилий, датируемых 540 миллионами лет назад, может содержать сохранившиеся ядра.

Впрочем, эти утверждения являются довольно спорными, потому что может быть трудно отличить окаменевшее ядро ​​от случайного сгустка минерализации, созданного в процессе окаменения. Но в новом исследовании, опубликованном 24 сентября 2021 года в журнале Communications Biology, исследователи сравнили окаменелые останки хрящей пернатого динозавра Каудиптерикса, который был размером с павлина, с материалами, взятыми от современных кур, и обнаружили в окаменелостях структуры, очень похожие на нити ДНК и белка.

Рисунок, показывающий погибшего Каудиптерикса, автор: Чжэн Цюян

“Тот факт, что они увидели это, действительно интересен, и он предполагает, что нам необходимо провести дополнительные исследования того, что происходит с ДНК и хромосомами после гибели клеток“, – прокомментировала это открытие докторант Эмили Карлайл из Бристольского университета в Англии, не участвовавшая в данном исследовании.

ДНК динозавра?

Чтобы ответить на очевидный животрепещущий вопрос: нет, мы еще далеки от того, чтобы воскресить динозавров из их окаменелой ДНК.

“Если даже там в самом деле есть какая-либо ДНК или ДНК-подобная молекула, то она будет очень химически модифицированной и измененной“, – комментирует исследование Алида Байллеул, палеобиолог из Китайской академии наук, руководитель данной работы.

Однако, по ее словам, если палеонтологи смогут идентифицировать хромосомный материал в окаменелостях, это поможет им распутать фрагменты генетической последовательности. Это могло бы рассказать немного больше о физиологии динозавров. Но сначала исследователи должны выяснить, существует ли вообще ДНК в этих останках. До недавнего времени большинство палеонтологов считали, что гниение и распад полностью уничтожают содержимое клеток до того, как окаменелость сформируется. Любые микроскопические структуры внутри клеток считались разрушенным содержимым клетки, например органеллы и мембраны, которые сгнили до минерализации, говорит Эмили Карлайл.

Копия скелета Каудиптерикса

Однако совсем недавно палеонтологи обнаружили настоящие клеточные структуры в нескольких очень древних окаменелостях.

Например, клетки папоротника возрастом 190 миллионов лет, описанные в 2014 году в журнале Science, были погребены в вулканическом пепле и окаменели так быстро, что некоторые из них замерзли в процессе деления клеток. В некоторых из этих клеток безошибочно видны хромосомы.

В 2020 году Байллеул и ее коллеги сообщили о возможном сохранении ДНК в черепе детеныша гипакрозавра, разновидности утконосого динозавра, который жил 75 миллионов лет назад, найденного в Монтане. Возможная ДНК, о которой идет речь в этой статье, была обнаружена в хряще, соединительной ткани, из которой состоят суставы.

“Нас особенно интересовал хрящ, потому что это очень хорошая ткань для сохранения клеток, возможно, даже лучше, чем кость“, – говорит Байллеул.

Скрытый в камне

Для нового исследования ученые обратились к хорошо сохранившемуся экземпляру каудиптерикса, хранящемуся в Шаньдунском музее природы Тяньюй в Китае. Первоначально обнаруженная в северо-восточной провинции Ляонин, эта окаменелость имеет достаточно хорошо сохранившийся хрящ, который исследователи окрашивали теми же красителями, которые используются для изображения ДНК в современных тканях. Эти красители связываются с ДНК и превращают ее в определенный цвет в зависимости от красителя, позволяя ДНК выделяться на фоне остальной части ядра. Изучая окрашенный окаменевший хрящ с помощью нескольких методов микроскопии, Байллеул и ее команда выявили, что хрящевые клетки содержат структуры, которые выглядят точно так же, как ядра со скоплением хроматина внутри.

Однако сходство окрашенных ядер динозавров с современными клетками все еще не доказывает, что внутри них есть ДНК, предостерегает Байллеул.

“Это означает, что там определенно есть части исходных органических молекул, возможно, какая-то оригинальная ДНК, но мы еще не знаем этого наверняка. Нам просто нужно выяснить, что именно представляют собой эти органические молекулы“.

По словам Карлайл, изображение определенно показывает ядра, но определить окаменелые хромосомы труднее, потому что никто на самом деле не знает, что происходит с хромосомами при их распаде. Возможно, что содержимое ядра может просто схлопнуться в структуры, которые выглядят как хромосомы, но на самом деле представляют собой беспорядочную мешанину бессмысленного минерализованного мусора; также возможно, что процесс окаменения сохраняет некоторую часть исходной молекулярной структуры.

К слову, одно исследование 2012 года предполагает, что ДНК в кости полностью разрушается примерно через 7 миллионов лет, но время может сильно зависеть от факторов окружающей среды.

“Было бы действительно интересно провести больше экспериментов в этом направлении, глядя на то, что происходит внутри ядер, а не только на то, что происходит с ними на поверхности“, – говорит Карлайл.

Байллеул и ее коллеги надеются собрать больше химических данных, чтобы установить личность загадочных структур.

“Я надеюсь, что когда-нибудь мы сможем каким-то образом восстановить последовательность. Посмотрим: я могу ошибаться, но могу и быть правой“.

Источник

• Ключевые слова: Обнаружены возможные следы,ДНК динозавров,генетика,палеонтология