科學家發現了他們認為迄今為止發現的最古老的蛋白質,並發現了距今約 380 萬年前的古代鴕鳥蛋。
這是一個令人驚訝的保存時間,而且由於這些古老的蛋白質源自於動物 DNA,它們可以提供比任何現有 DNA 記錄都古老近 50 倍的遺傳訊息。
由英國約克大學研究人員領導的這項發現表明,如果蛋白質與固體表面(如古代蛋殼)結合,它們可以存活更長時間,這可能會改變古生物學家尋找古代生命線索的一切。
“我們多年來就知道蛋白質可以為了解過去提供更多線索,”團隊中的一名成員說道,考古學家馬修·柯林斯。 “但是當我們觀察蛋殼中的蛋白質腐爛時,與其他化石材料相比,它給我們帶來了不同尋常的結果,而且直到現在,我們還不知道其中的原因。”
該團隊與世界各地的研究人員合作,開發了一個電腦模型來研究為什麼某些蛋白質殘留物似乎比其他蛋白質殘留物保存得更好。
根據該模型,蛋白質中的流體成分賦予了材料長壽——也就是說,只要它能夠與固體表面結合。
“它們能夠更牢固地與蛋殼結合,使其能夠及時保存,”團隊成員之一 Beatrice Demarchi 說道。
這種結合穩定了蛋白質,讓科學家能夠將它們整體提取出來,而不是提取碎片——如果我們想了解地球上最早生命形式的健康、生物學和行為,這是一個重要的區別。
迄今為止發現的最古老的 DNA 已有 70 萬年的歷史,是從冰凍的骨頭中挖掘出來的。加拿大以及近年來其他寒冷的氣候。
但這項新研究表明,我們現在可以把時間倒得更遠——儘管是用蛋白質而不是源 DNA,而源 DNA 的最長保質期被認為約為 150 萬年。
儘管目前這只是一個假設,但研究人員懷疑,同樣的蛋白質結合過程也可能發生在其他古代化石上──包括人類化石。
如果這是真的,對這些化石的新研究——使用研究人員在這裡開創的技術——可以為我們提供有關我們遙遠祖先的進化和遷徙模式的線索。
古代蛋殼之一。 圖片來源:特里·哈里森/紐約大學
同樣重要的是,蛋殼是在坦尚尼亞發現的,這表明世界上較熱的地區可以為古生物學提供比研究人員想像的更肥沃的土壤。
雖然許多人類進化的早期痕跡被認為留在了非洲大陸,但該地區的高溫自然會加速它們的腐爛。 但現在我們對蛋白質如何附著在化石上有了更多的了解,未來可能會有更多的發現。
還有更多鴕鳥蛋殼可供測試。 這些貝殼經常在考古遺址中發現,我們的古代祖先曾經用它們來挑水並製作珠寶。
如果科學家能夠從這些古老的蛋白質中梳理出新的生物訊息,那麼研究人員將有大量的材料可供研究——而不僅僅是鴕鳥蛋殼。 甚至蛋殼最終可能會引起人們的興趣,研究人員說。
“既然我們知道礦物質可以通過這種方式捕獲和保存蛋白質,我們就可以更有針對性地研究古代遺跡,”團隊成員之一說道,科林·弗里曼,來自英國謝菲爾德大學。
研究結果發表於電子生活。