在恐龙化石中发现血细胞的迹象

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恐龙蛋白质
用扫描电子显微镜拍摄的假彩色图像显示了类似胶原蛋白的结构。(照片:Sergio Bertazzo)
Gorgosaurus
这些骨头里有兽脚亚目恐龙的爪子,可能是蛇颈龙的。 (照片:Kabacchi / Flickr)

骨头教会了我们很多关于恐龙在过去的一个世纪里,揭示了一个人类从未见过的奇异动物的诱人故事。多亏了在八块恐龙化石中发现的软组织(包括类似胶原蛋白和鸸鹋样血细胞的结构)的迹象,故事情节可能变得越来越复杂。

虽然骨骼可以保持上亿年的完整,但软组织往往分解得更快。所有的痕迹通常在一百万年左右的时间内消失,尽管在某些条件下可以持续更长的时间——可能包括恐龙骨骼内部,如新的研究建议。这不是《侏罗纪公园》,但它仍然让我们对恐龙的认识有了复兴的希望。

“我们还需要做更多的研究来确认我们在这些恐龙骨头碎片中成像的是什么,但我们分析的古代组织结构与红细胞和胶原纤维有一些相似之处,”伦敦帝国学院的研究人员、主要作者塞尔吉奥·贝尔塔佐在一篇论文中说声明的发现。“如果我们能确认我们最初的观察是正确的,那么这就可以对这些生物曾经的生活和进化产生新的见解。”

科学家们以前在恐龙化石中发现过软组织的迹象。一些骨头和脚印上有皮肤印,还有2005年的研究据报道有六千八百万年前的软组织雷克斯霸王龙一些批评人士将其归因于污染,而不是霸王龙组织。但这项新研究似乎不仅支持恐龙的起源;这表明这种组织可能比我们想象的更常见。

这在一定程度上是因为它来自低质量的骨骼。之前的软组织迹象来自保存完好的恐龙,但这项研究使用了新的成像技术来研究一个多世纪前出土的破旧化石碎片。如果那些7500万年前的肋骨、爪子和胫骨碎片仍然保留着软组织,关于恐龙生物学的类似线索可能就藏在世界各地的博物馆里。

erythrocyte-like结构
无晶富碳物质(a)和红细胞样结构(b)的伪彩色图像。 (照片:Sergio Bertazzo)

这些白垩纪时期的化石是上世纪初在加拿大阿尔伯塔省发现的,最终存放在伦敦的自然历史博物馆。它们包括兽脚亚目恐龙的爪子Chasmosaurus肋骨,来自三角龙亲戚的脚趾骨和来自鸭嘴龙的各种骨头。

研究报告的合著者、帝国理工学院古生物学家苏珊娜·梅德门特说:“很难让馆长允许你从他们的化石上取下一些碎片。《卫报》.“我们测试的那些化石都是垃圾,非常碎片化,它们不是你想象中有软组织的那种化石。”

研究人员使用了几种方法来研究这些组织,包括扫描电子显微镜、透射电子显微镜和聚焦离子束,这有助于他们清洁地切割化石。在至少两块骨头上,他们发现了类似红细胞的结构。目前还不清楚这些是什么,但它们似乎有细胞核,由于哺乳动物红细胞缺乏细胞核,研究人员怀疑这是人类污染。

通过离子质谱仪,他们意识到这种结构与鸸鹋的红细胞相似。鸟类是恐龙的后代正如《侏罗纪公园》的粉丝所知,这些不会飞的澳大利亚鸟类被视为与它们已灭绝的祖先最接近的现代类似性之一。这似乎表明这是恐龙的血液,这可以为恐龙如何进化出温血代谢提供新的线索。但还不能排除污染的可能性,Bertazzo说边缘

他说:“即使某人或某种鸟类在任何时间点都不太可能割伤自己并在化石上流血,就在我们取下小块化石的地方,这始终是一种可能性。”

恐龙蛋白质
用扫描电子显微镜拍摄的假彩色图像显示了类似胶原蛋白的结构。 (照片:Sergio Bertazzo)

研究人员还发现了与结缔组织中的主要蛋白质胶原蛋白类似的纤维结构。胶原蛋白的结构在不同的动物群体中是不同的,所以它在恐龙骨骼中的存在可以帮助科学家了解不同类型的恐龙是如何相互关联的。

一听到保存下来的恐龙血液,你的脑海中就会浮现出约翰·威廉姆斯的《侏罗纪公园》主题——尤其是这项研究是在《侏罗纪世界》在美国上映前几天公布的。不过,研究人员强调,恐龙的DNA尚未被发现。根据一项2012年的研究在美国,DNA的半衰期为521年,这意味着它最多只能持续680万年。最后一批恐龙大约在6500万年前灭绝。

梅德门特说:“尽管我们在细胞中发现了致密的内部结构,我们将其解释为细胞核,我们发现的细胞似乎保存了血液的原始成分,但在细胞核中没有任何细胞器或DNA的证据。路透.“但即使找到了一些DNA片段,我们也无法重建《侏罗纪公园》风格的恐龙,因为我们需要完整的基因组来找出DNA中的漏洞在哪里。”

然而,正如伊恩·马尔科姆博士所说的那样,生命总能找到出路。梅德门特向《卫报》指出,科学也常常如此。“我们还没有在化石中发现任何遗传物质,”她说,“但通常在科学上,说永远不会是不明智的。”