Палеонтологи десятилетиями считали, что окаменение уничтожает все органические молекулы в костях и зубах. Белки, ДНК и прочая биологическая материя просто не могли пережить десятки миллионов лет. Новое исследование Ливерпульского университета переворачивает эту картину: в бедренной кости эдмонтозавра из знаменитой формации Хелл-Крик нашли сохранившийся коллаген. Возраст находки — 66 миллионов лет, и это не следы загрязнения, а оригинальные молекулы древнего животного. Ранее похожий результат был получен для белка тираннозавра, указавшего на родство с курами. Возраст находки — 66 миллионов лет, и это не следы загрязнения, а оригинальные молекулы древнего животного.

Скелет, который не должен был сохраниться

Образец, о котором идёт речь, — крестец эдмонтозавра, утконосого динозавра, жившего в самом конце мелового периода. Кость весит 22 килограмма и была извлечена из верхнемеловых отложений Южной Дакоты. Формация Хелл-Крик известна как кладбище последних динозавров: именно там находят останки тираннозавров, трицератопсов и других гигантов, погибших незадолго до массового вымирания.

Необычайно хорошая сохранность образца позволила учёным применить сразу несколько современных методов анализа. Масс-спектрометрия и белковое секвенирование выявили фрагменты коллагена альфа-1 — основной формы коллагена в костной ткани. Дополнительно исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе с помощью тандемной масс-спектрометрии впервые обнаружили и количественно оценили аминокислоту гидроксипролин, специфичную именно для коллагена. Её присутствие — дополнительный химический маркер того, что перед нами не случайное загрязнение, а продукт распада древнего белка.

Тридцатилетний спор

Вопрос о том, могут ли белки сохраняться в окаменелостях, будоражит палеонтологию уже около тридцати лет. Скептики всегда находили объяснение: органика, обнаруженная в костях, попала туда позже — из микробов, почвы, от рук исследователей или из окружающей среды. Критики указывали, что коллаген и другие белки должны разрушаться за миллионы лет, и любая находка, скорее всего, артефакт.

Новые данные бьют по этой позиции. Профессор Стив Тейлор, руководитель группы масс-спектрометрии в Ливерпульском университете, заявил, что исследование «вне всяких сомнений» показывает: органические биомолекулы, такие как коллаген, действительно присутствуют в некоторых окаменелостях. По его словам, результаты опровергают гипотезу о том, что вся найденная в ископаемых органика — результат загрязнения.

Архив, который ждал своего часа

Открытие имеет любопытное следствие. Учёные уже около века собирают изображения ископаемых костей в кросс-поляризованном свете — методе, который выявляет структуры, невидимые при обычной микроскопии. Если характерные участки сохранившегося коллагена можно распознать на этих старых снимках, то у исследователей уже есть готовый архив потенциальных кандидатов для белкового анализа. Не нужно заново сканировать все музейные коллекции — достаточно пересмотреть накопленные за десятилетия изображения.

Это открывает дорогу к вопросам, на которые традиционная анатомия ископаемых ответить не может. Например, можно попытаться выяснить биологические связи между видами динозавров, которые до сих пор остаются неизвестными. Коллаген — белок консервативный, и сравнение его фрагментов у разных видов способно прояснить эволюционные отношения.

Загадка стойкости белка

Остаётся главный вопрос: как коллаген вообще смог продержаться 66 миллионов лет? Белки в норме разрушаются за гораздо более короткие сроки. Возможно, свою роль сыграли особые условия захоронения в Хелл-Крик, минерализация кости или какие-то неизвестные химические механизмы. Пока это открытая проблема, и Тейлор называет её «интригующей загадкой».

Исследование опубликовано в журнале Analytical Chemistry. В работе участвовали специалисты из нескольких институтов: группа масс-спектрометрии Ливерпульского университета проводила белковое секвенирование и масс-спектрометрию, Центр протеомных исследований идентифицировал фрагменты коллагена, а учёные из Materials Innovation Factory выполняли дополнительные подтверждающие анализы. Результат — первое убедительное доказательство того, что оригинальные белки динозавров могут сохраняться до наших дней.

Это открытие заставляет по-новому взглянуть на окаменелости, которые десятилетиями лежали в музейных коллекциях. Возможно, они хранят не только форму древних костей, но и молекулярные следы самих животных — нужно лишь знать, как их искать.