Как мягкие ткани динозавров могут сохраняться десятки миллионов лет? Разгадка найдена

Образцы мягких тканей динозавров, сохранившиеся в течение десятков миллионов лет, долго оставались загадкой для исследователей.
Иллюстрация Zhao Chuang.

В некоторых окаменелостях возрастом до ста миллионов лет учёные находят остатки нервов, кровеносных сосудов и тому подобные структуры. Как они могли сохраниться на протяжении столь длительного времени? Этот вопрос давно интриговал палеонтологов, и недавно они нашли ответ, сравнив останки динозавров с подгоревшими гренками.

Химический процесс, который может консервировать остатки мягких тканей на столь долгий срок, описан в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications группой во главе с Дереком Бриггсом (Derek Briggs) из Йельского университета.

Напомним, что скелеты возрастом в миллионы лет никого не удивляют, потому что кости животных содержат минеральные частицы апатита. Именно поэтому они относительно хорошо сохраняются в ископаемой летописи. А вот белки, составляющие мягкие ткани, как считают эксперты, полностью разрушаются примерно за четыре миллиона лет.

Тем не менее известны ископаемые образцы клеток крови и других хрупких структур, древнейшие из которых имеют возраст почти в двести миллионов лет. Какой процесс позволил им сохраниться? В каких природных условиях он запускается? И где искать ископаемые, которые могут содержать остатки столь хрупких тканей? На эти вопросы и искали ответы исследователи.

"Мы проверили 35 образцов ископаемых костей, яичной скорлупы и зубов, чтобы узнать, сохранились ли в них [окаменевшие] белковые мягкие ткани, узнать их химический состав и определить, при каких условиях они могли сохраниться в течение миллионов лет", – объясняет первый автор статьи Жасмина Виманн (Jasmina Wiemann), также из Йельского университета.

Исследователи вымывали из образцов кальций и обнажали сохранившиеся структуры мягких тканей. Таким образом взору учёных открывались окаменевшие клетки, внеклеточный матрикс, остатки сосудов и нервов. Чтобы узнать их химический состав, специалисты применили рамановскую спектроскопию.

Обнаружилось, что остатки мягких тканей богаты конечными продуктами гликирования и конечными продуктами липоксидации. Это полимеры, которые можно получить путём "сшивания" между собой белковых молекул.

Эти вещества довольно устойчивы: они не разлагаются в течение многих десятков миллионов лет. Кроме того, они не впитывают воду, поэтому являются негостеприимной средой для бактерий, которые могли бы "переварить" их.

Любопытно, что эти вещества по составу сходны с чёрной корочкой на подгоревшем хлебе. Так что в некотором смысле палеонтологам помогает та же химия, которая доставляет головную боль нерасторопным любителям гренок.

Как животные белки превращаются в такие соединения? Как выяснили исследователи, в этом могут помочь кислые среды. Подходящим окружением для такой химической консервации будут песчаники или известняки.

Где ископаемые могут попасть в подобную среду? Выбор богат: морские мелководья, дюны, речные отложения. Именно здесь палеонтологов могут поджидать самые интересные находки.

Обнаруженный процесс (правда, ускоренный во много раз) авторы также воспроизвели в лаборатории.

"Наши результаты показывают, как химическое изменение объясняет [сохранение] этих мягких тканей [в качестве] ископаемых и определяет типы окружающей среды, в которых этот процесс происходит", – заключает Бриггс.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали и о том, что иногда "следы мягких тканей" могут иметь небиологическое происхождение.

Сегодня