Древнейшие белки, обнаруженные в зубах возрастом 18 миллионов лет

Самые древние из когда-либо обнаруженных фрагментов белка были извлечены из окаменелых зубов, найденных в Рифтовой долине в Кении, что свидетельствует о том, что останки принадлежали древним предкам носорогов и слонов.

Окаменевшие зубы млекопитающих возрастом 18 миллионов лет в Кении дали самые древние из когда-либо обнаруженных фрагментов белка, что в пять раз увеличивает рекордный возраст древних белков.

Дэниел Грин из Гарвардского университета в сотрудничестве с кенийскими учёными обнаружил в Рифтовой долине Кении разнообразные окаменелые останки, включая зубы. Вулканическая активность способствовала сохранению образцов, покрыв их слоями пепла, что позволило исследователям датировать зубы 18 миллионами лет назад. Однако в полевых условиях они не смогли определить, сохранились ли белки зубной эмали.

Реклама

Шансы были невелики – Рифтовая долина «была одним из самых жарких мест в мире на протяжении более 5 миллионов лет», – говорит Грин. Этот суровый и беспощадный климат создаёт «очень сложные условия для сохранения [белка]». Тем не менее, предыдущие исследования уже умудрялись обнаруживать белки в зубной эмали, хотя и не в таких древних зубах. Поэтому, чтобы проверить, сохранились ли какие-либо следы белка, Грин использовал небольшие боры для удаления порошкообразной эмали с зубов. «Это как немного поработать стоматологом», – говорит он.

Исследователи отправили эти образцы Тимоти Клеланду из Института консервации Смитсоновского музея для анализа. Он использовал метод масс-спектрометрии для идентификации каждого типа молекул в образце, разделяя их по массе.

К его удивлению, он обнаружил фрагменты белков, достаточно полные, чтобы предоставить важную таксономическую информацию. Это показало, что зубы принадлежали доисторическим предкам слонов и носорогов: хоботным и носороговым, соответственно. Клеланд с энтузиазмом относится к возможности «поместить даже эти древние виды на древо жизни вместе с их современными родственниками».

По словам Фридо Велькера из Копенгагенского университета (Дания), удалось обнаружить лишь небольшое количество белкового материала, но это не умаляет значения открытия. Он называет возможность культивировать белок и узнать хоть что-то о столь древней окаменелости «огромным прорывом».

Отбор образцов зубов, а не других тканей, например, костей, может быть ключом к обнаружению столь древних и информативных фрагментов белков. «Последовательности белков эмали немного более изменчивы, — говорит Клеланд, — поэтому мы можем получить немного больше эволюционной информации».

Строение зубов также могло способствовать сохранению белков в течение столь долгого времени. Поскольку зубы, по словам Грина, «в основном состоят из камня», эти минералы окружают и защищают белки эмали, что, по словам Клеланда, называется «процессом самоокаменения». Сохранению также способствует то, что сама эмаль содержит лишь небольшое количество белка – около 1%. «Какой бы белок там ни присутствовал, он сохраняется гораздо дольше», – говорит Грин.

Тот факт, что фрагменты белков могут сохраняться даже в Рифтовой долине, позволяет предположить, что древние окаменелости, найденные в других регионах, также могут содержать белки. «Мы можем начать серьёзно задумываться о других суровых регионах планеты, где мы не ожидаем хорошей сохранности», — говорит Клеланд. «Возможно, существуют какие-то микроэкологические различия, способствующие сохранению белков».

Помимо изучения белков того же периода, что и эти, исследователи надеются найти образцы из других эпох. «Мы хотели бы заглянуть ещё дальше в прошлое», — говорит Клеланд. Грин считает, что изучение более молодых окаменелостей может дать «базовый ориентир» для оценки количества сохранившихся фрагментов белков относительно возраста окаменелостей.

«Сейчас мы только начинаем», — говорит Клеланд.

Природа DOI: 10.1038/s41586-025-09040-9

Источник: www.newscientist.com