Keratin z drápu zloděje vajec překonal tyrannosauří kolagen o 7 milionů let  
Panovala představa, že když živočich uhyne, organický materiál jeho tkání, pokud jej mikroorganismy nerozloží, se procesem zvaným fosilizace, mění v minerál a za miliony let je z něj kámen. Před několika lety to ale zpochybnil nález zbytků měkké tkáně v kostech šestitunového monstra Tyrannosaurus rex. Protein z jeho cév se uchoval 68 milionů let. Dnes k němu přibyl jiný protein. Tentokrát z drápu příbuzného oviraptora a tomu už táhne na 75 milionů křížků.
Snímky z elektronového mikroskopu: (a) plášť pštrosího drápu (b) oblast lůžka drápu oviraptora. V obou případech je patrná podobnost v paralelně probíhajících keratinových vláknech vytvářejících s těmi příčnými pravidelnou síť. Rovněž prázdná místa (dutiny) v prostoru mezi vlákny, jsou stejně velká. (Kredit: Alison Moyer, NCSU)
Snímky z elektronového mikroskopu: (a) plášť pštrosího drápu (b) oblast lůžka drápu dinosaura. V obou případech je patrná podobnost v paralelně probíhajících keratinových vláknech vytvářejících s těmi příčnými pravidelnou síť. Rovněž prázdná místa (dutiny) v prostoru mezi vlákny, jsou stejně velká. (Kredit: Alison Moyer, NCSU)

Na Státní univerzitě státu Severní Karolína si znovu posvítili na poněkud obstarožní fosilii z Mongolska. Náleží zvířeti velkému jako pštros a dostalo se mu jména Citipati osmolskae.  Jde o oviraptora (v překladu zloděj vajec). Exemplář je obzvlášť dobře zachovalý, jako ostatně všechny zkameněliny z formace  Djadochta (někde uváděné jako Djadokhta). Míní se tím poušť Gobi, kde se už 80 milionů let podnebí prakticky nezměnilo, což mrtvolám v písku svědčí.

 

Každý prý máme nějakou úchylku. Alison E. Moyerové učarovaly drápy a zobáky, zvláště ty fosilizované. Jinak je prý normální a ráda tancuje salsu a latinskoamerické tance. (Kredit: NCSU)
Každý prý máme nějakou úchylku. Alison E. Moyerové učarovaly drápy a zobáky, zvláště ty fosilizované. Jinak je prý normální a ráda tancuje salsu a latinskoamerické tance. (Kredit: NCSU)

Nově se na fosilii z roku 1995 stal předmětem zájmu vědátorů dráp. Tedy zrohovatělá destička, která přesahuje kostní podklad posledního článku prstu. Drápy, kopyta i nehty jsou ve skutečnosti mrtvé buňky pokožky, jejichž stavební jednotkou je bílkovina keratin. Na zkamenělém dinosaurovi, který měl tu smůlu, že ho to zasypalo zrovna ve chvíli když seděl na vejcích, výzkumníky zaujalo místo, kde měkká rohovina vyrůstající ze škáry na konci drápové kosti. U dnešních ptáků vrchní vrstvu (plášť) drápu tvoří dva typy keratinu.  Měkčí alfa-keratin na vnitřní straně pláště a tvrdší beta-keratin na povrchu. Keratin (skleroprotein) má vláknitou strukturu. Jeho monomery mívají délku okolo pěti set aminokyselin, ale větví se do polymerů a do terciární struktury ho propojují disulfidické můstky. Výsledkem pak je peří a nebo zbraně na pařátech predátorů i jejich kořisti.

Mary Higby Schweitzer, objevitelka červených krvinek a jiných „měkkých tkání“ ve fosilizovaných kostech tyranosaura B-rex (MOR 1125) s odhadovaným stářím 65 milionů let.
Mary Higby Schweitzer, objevitelka červených krvinek a jiných „měkkých tkání“ ve fosilizovaných kostech tyrannosaura B-rex (MOR 1125) s odhadovaným stářím 65 milionů let.

 

Alison Moyerová, vedoucí kolektivu a první autorka článku v nejnovějším čísle Sborníku Královské společnosti, chtěla zjistit, zda dráp předchůdce dnešních ptáků již také měl onu vrchní vrstvu zvanou plášť a tak si vzala na pomoc rastrovací a transmisní mikroskop. Ten první pomocí odražených elektronů věrně zobrazoval detaily povrchu vzorku, druhý zase podle rozdílného průchodu elektronů podal svědectví o vnitřní struktuře. S pomocí obou se jí podařilo potvrdit, že tkáň prastarého drápu se těm dnešním, ptačím, podobá jak vejce vejci.

Moyerová tak vlastně přišla na něco, co všichni dobře známe, že staré struktury se od těch mladých moc neliší, a že jim toho časem za drápy také dost zůstává. V jejím případě tu ale byla šance, že by na nich mohlo ulpět i něco pozitivního - původní organické molekuly. Tak přišla na řadu histochemická analýza. Hypotéza zněla: Když je tkáň oviraptora tak moc podobná té dnešních ptáků, měly by si být podobné i jejich proteinové molekuly.

 

Také větvení krevních cév v kostní tkáni dinosaura (A) a pštrosa (B) je prakticky shodné. (Kredit: M. H. Schweitzer, North Carolina Museum of Natural Sciences)
Také dříve zjištěné větvení krevních cév v kostní tkáni dinosaura (A) a pštrosa (B) je prakticky shodné. (Kredit: M. H. Schweitzer, North Carolina Museum of Natural Sciences)

Na pomoc si tentokrát přizvala králíky. Těm pod kůži injekcemi píchali proteiny z bílého peří kuřat tak dlouho, až se ptačí keratin savčímu imunitnímu systému začal jevit látkou nepřátelskou a vytvořil proti němu protilátky. Tak vědci získali reagencii, namířenou proti specifickým místům molekuly proteinu beta-keratinu. Pak už jen stačilo  k imunoglobulinu připevnit barvičku, která je v mikroskopu vidět. Pokud by se ve vzorku pravěkého drápu ptačí beta-keratin vyskytl, protilátka by se na něj navázala a barvička by ho zviditelnila.

 

Zbytky měkké tkáně (s „kolagenem“, který si uchoval pružnost) byly získány z vnitřku kosti končetiny původně šestitunového monstra. Odhadované stáří, 68 milionů let. (Kredit: M. H. Schweitzer NCSU, Science)
Zbytky měkké tkáně (s „kolagenem“, který si uchoval pružnost) byly získány z vnitřku kosti končetiny původně šestitunového monstra. Odhadované stáří, 68 milionů let. (Kredit: M. H. Schweitzer NCSU, Science)

Pokus nedopadl valně. Výsledky byly neprůkazné. Naštěstí ale Moyerové došlo, že fosilní vzorek obsahuje hodně vápníku, který imunologické reakce nemají rády. Při jeho vyvázání se reakce staly zřetelnější a okrsky v pravěkém drápu se rozsvítily. Zvláště čočkovitý světlejší materiál z místa, které by se dalo označit za překryv lůžka drápu přední končetiny. Autorka to presentuje jako důkaz přítomnosti proteinu, který je dodnes hlavní stavební jednotkou kůže (peří) ptáků. Je fascinující, jak se molekuly, považované za choulostivé k času, uchovaly až do dnešních dnů, neuvěřitelných 75 000 000 let!

Formace Djadochta (někdy uváděné také jako Djadokhta) v poušti Gobi. Protože se zde podnebí posledních 80 milionů let prakticky nezměnilo, fosilie, které postupující písečné duny odkrývají, jsou v nezvykle dobrém stavu. Právě zde bychom měli mít co do činění s nejstaršími živočišnými proteiny uchovávajícími si svou původní strukturu, typickou i pro dnešní ptačí keratin. (Kredit: Zoharby, Wikipedia,CC BY-SA 3.0 )
Formace Djadochta (někdy uváděné také jako Djadokhta) v poušti Gobi. Protože se zde podnebí posledních 80 milionů let prakticky nezměnilo, fosilie, které postupující písečné duny odkrývají, jsou v nezvykle dobrém stavu. Právě zde bychom měli mít co do činění s nejstaršími živočišnými proteiny uchovávajícími si svou původní strukturu, typickou i pro dnešní ptačí keratin. (Kredit: Zoharby, Wikipedia,CC BY-SA 3.0 )

Moyerové se daří podpořit dřívější výsledky, které zbořily všeobecné mínění, že se organické látky nemohou zachovat déle než 100 000 let. Na jejím novém objevu je ještě zajímavé něco, co by se dalo nazvat „vápníkový paradox“. Fosilizaci vápenatění provází často a prvek, který zpočátku bránil průkazu molekuly keratinu, se ukazuje být ve skutečnosti tím, co tuto proteinovou molekulu ve vzorku udrželo v „dobré formě“ (intaktní) tak dlouho.

Rekonstrukce oviraptora. Podobně mohl vypadat i majitel drápu v němž se nyní nalezly zbytky keratinu starého 75 milionů let. (Kredit: rroobboo 999, Wikipedia, CC BY 3.0)
Rekonstrukce oviraptora. Podobně mohl vypadat i majitel drápu v němž se nyní nalezly zbytky keratinu starého 75 milionů let. (Kredit: rroobboo 999, Wikipedia, CC BY 3.0)


Tím, že v pokusu byly použity prověřené a přesné imunohistochemické detekční metody výsledky bude obtížné napadnout. Tentokrát se navíc nejedná o zbytky podobné kolagenu z cévního endotelu v kostech, ale o zcela jiný protein (keratin) z rohoviny drápu a ještě k tomu na vzorku z jiné lokality i jiného živočišného druhu, než tomu bylo s měkkými tkáněmi u tyrannosaura. Proto výsledek je presentován jako podpora závěrů dřívějších publikací, které popisují zachování proteinů po miliony let. Nejspíš tak nový objev přetrvávající nedůvěru v možnost existence takových látek hodně zviklá.

 

Za průkopnici změny našeho pohledu na biomolekuly ve fosiliích, je považována molekulární bioložka Mary Higby Schweitzerová. Nyní spolupracuje především s Museum of the Rockies v Montaně. Ona měla tu troufalost popsat existenci červených krvinek a jiných měkkých tkání v kostech tyrannosaura zvaného B-rex (MOR 1125). A později podobný nález ještě zatuplovat i u jiných svrchnokřídových dinosaurů. Nyní bude zajímavé sledovat reakce paleontologů, kteří závěry Schwetzerové prohlašovali za příliš spekulativní.

 

Je úžasné, jak se vědcům daří rekonstruovat zvířata, která neměla to štěstí aby se dostala na Noemovu archu. Na obrázku je „Sue“, největší známý jedinec tyranosaura, foto Steve Richmond, Wikipedia, CC BY 2.0)
Je úžasné, jak se vědcům postupně daří rekonstruovat zvířata, která neměla to štěstí aby se dostala na Noemovu archu. Na obrázku je „Sue“, největší známý jedinec tyrannosaura, foto Steve Richmond, Wikipedia, CC BY 2.0)

I když dinosauří DNA se zatím získat nepodařilo, proteiny jsou také schopny ledasco o genech tehdejších živočichů, vypovědět. Něco z dinosaurů se nám do dnešních dnů zachovalo také jako „balast“ v jádrech buněk jejich evolučních pokračovatelů – ptácích. Mnozí příznivci paleobiologie si zase hodně slibují od dinosauřích parazitů. Respektive krve, kterou si nasáli, než je dostihla „smůla“. Šíje některých z dam, ozdobených „kazovým“ jantarem, možná skrývají poklad v podobě rozpadlých dinosauřích leukocytů. A jak vědci doufají i s dost zachovalou DNA. Skeptici si myslí, že pokud se vůbec nějaké takové zbytky DNA zachovaly,  budou to jen útržky ke stvoření dinosaura zcela nepoužitelné. Řady optimistů, kteří věří, že  genomy vyhynulých organismů se nám časem přece jen podaří rekonstruovat, rostou každým dnem. Věda, která by k tomu měla přispět, je molekulární paleontologie. I když ji tu máme jen několik let, křídla fantazie se jí daří rozprostírat hodně do široka, stejně tak i představu, že bychom tu časem mohli mít něco jako „jurský ráj to na pohled“. A jako by to už bylo i „na dohled“.  

Literatura
Alison Moyer et al.: Microscopic and Immunohistochemical Analyses of the Claw of the Nesting Dinosaur, Citipati osmolskae, Proceedings of the Royal Society B, rspb.royalsocietypublishing.org/lookup/doi/10.1098/rspb.2016.1997

Datum: 10.11.2016
Tisk článku

Dinosaurus - Neuvedený
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 607 Kč
cena: 607 Kč
Dinosaurus
Neuvedený
Související články:

Navzdory své mohutnosti měli mnozí dinosauři genom malý     Autor: Josef Pazdera (08.03.2007)
V nejstarším dinosauřím embryu našli zbytky po kolagenu     Autor: Josef Pazdera (11.04.2013)
Co bylo dříve - ptáci nebo ptačí mozek?     Autor: Josef Pazdera (01.08.2013)



Diskuze:

datování

Petros Pd,2016-11-10 21:10:50

Vsadil bych se že chyba bude spíš v datování tkáně nevydrží tolik let a dinosauři nežili před desítkami milionů let ale před desítkami tisíc let.

Odpovědět


Re: datování

Josef Hrncirik,2016-11-11 07:08:23

Vymrzli v době ledové a mražené maso mnohem déle vydrží

Odpovědět


Re: Re: datování

Petr Kr,2016-11-11 07:23:14

Navíc nevyhynuli mrazem všichni a ještě dnes se s nimi můžeme setkat. Nedávno byl o tom v televizi film, jak skupina lidí vlezla nějakou jeskyní v Africe do oblasti, kde byli tucty dinosaurů. Říkali tomu "ztracený svět". Neví pan Petros Pedros, kde to přibližně bylo? Mám pocit, že bych to zkusil hledat. Odhaduji, že pravděpodobnost nalezení štěchovického pokladu je menší, a tady by se dalo zviditelnit na televizi Nova.

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Petr Kr,2016-11-11 07:34:41

Pardon, ...byly tucty... Začal jsem psát: byli dinosauři, a pak jsem to přeformuloval a nepřečet, protože mi blbne IE.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: datování

Milan Krnic,2016-11-11 09:25:45

(Petros hadr ... :) )
Mě by spíš zajímalo, kam mám před smrtí ulehnout, aby mě také někdo v budoucnoti, když bude mít štěstí, mohl zrekonstruovat. Při mé smůle ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: datování

Petr Kr,2016-11-11 10:18:05

Možná někdo bude mít štěstí a nenalezne vás, ale poklad. Při mé i vaší smůle bych to neřešil, protože doba přeje žehu a lehnout si kamkoli nepomůže.

Odpovědět


Re: Re: datování

Stanislav Florian,2016-11-11 09:27:34

Pane Hrnciriku, chápu že fakta nemají žádný vliv na Vaši diskuzi, ale přesto : průběh teplot klimatu je možno vyjádřit grafem např:
http://hledani.gnosis.cz/wp-content/uploads/graf-globalni-teplota-za-poslednich-500-milionu-let.png
V období zhruba před 65-45 miliony let bylo globálně velmi teplo ( +8°C až 14°C nad průměr teploty 1960-1990) zvlátě v PETM). A fosilie keratinu dinosaurů jsou datovány na 75 milionů let. Poslední velká doba ledová byla zhruba před 2 miliony let.
Poušť Gobi je na hranici permafrostu pocházejícího z poslední doby ledové.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Circum-Arctic_Map_of_Permafrost_and_Ground_Ice_Conditions.png

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Milan Krnic,2016-11-11 10:05:22

Už zase začínáte?
Jak prosím bylo v roce stomilionůšestsetdevadesátdvatisícosmsettřicetsedm před naším letopočtem tam, co stojí dnes v Pardubkách (Rosicích) na Bělehradský Kauf, a odkud kam foukal vítr, od ledna do prosince?
Nebo jste tu teplotu pro globální údaj tehdá měřil zrovinka jinde?
Díky.

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Petr Kr,2016-11-11 10:06:02

Pane Stanislave, chápu, že jste alergický na NIC Hrncirik, ale pan Hrnčiřík, reagoval na odhad desítek tisíc let (viz diskuze) a tehdy byla doba ledová. Takže fakta na jeho diskuzi asi vliv mají.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: datování

Stanislav Florian,2016-11-11 11:03:05

Petros píše :
"Vsadil bych se že chyba bude spíš v datování tkáně nevydrží tolik let a dinosauři nežili před desítkami milionů let ale před desítkami tisíc let."
Na to jsem nereagoval, to se ani nedá.

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Josef Hrncirik,2016-11-11 10:26:01

Díky.
Omlouvám se, že vyháním geo. a biochemiky a klimatology z jejich vyhřátých nor.
Odpověď byla promptní a velmi kvalitní jako vždy, prostě profesionální.
Velmi mě pak potěší i jediná další odpověď.
1. Jak však klesá s časem frekvence výskytu tak "dobře zachovaných" bílkovin či DNA?
2. Jak velké jsou či by měly být ev. použitelné zbylé štěpy?
Nehrozí že organický materiál převážně:
a) zoxiduje
b) zhydrolyzuje
c) zuhelnatí (zesíťuje do nerozpustné formy jako elektron) či alespoň lignit
d) nereagují opakovaně mučené supercitlivé imunologické reakce na homeopatický otisk molekuly do prachu či dokonce na slepé přání či prachy zadavatele či řešitele?

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: datování

Stanislav Florian,2016-11-11 21:36:52

Článek píše
"Míní se tím poušť Gobi, kde se už 80 milionů let podnebí prakticky nezměnilo, což mrtvolám v písku svědčí."
https://cs.wikipedia.org/wiki/Gobi#Historie_vzniku
" V další geologické etapě druhohorách se Gobi stala úrodnou oblastí, kterou v hojných počtech obývali také neptačí dinosauři, po kterých je nyní na poušti možno nalézt mnoho fosilních kosterních pozůstatků...Koncem období křídy (asi před 65 miliony let) ale začalo docházet k dramatickým klimatickým změnám, které měly za následek změnu srážkového režimu - výrazné omezení srážek, což se projevilo na druhotném vyschnutí řečišť a změně biotopu z bujné vegetace na trávu a keře."
Změna klimatu k suchému nastala zvednutím pohoří Altaje. Písečné duny tvoří jen 3% pouště Gobi, není to typická poušť, nadmořská výška 1000 m. Srážky jsou velmi nízké, průměr 76 mm/rok a teploty -40°C až +40°C, tedy suché horko a mráz. V Peru lze na mrazu uchovávat brambory asi i díky vysoké nadmořské výšce. Prostě podmínky pro konzervaci keratinu v písku Gobi jsou specifické a dlouhodobě výjimečné.

Josef Hrncirik,2016-11-11 10:26:01
Velmi mě pak potěší i jediná další odpověď.
Dobře bodpověď je v závorce.
1. Jak však klesá s časem frekvence výskytu tak "dobře zachovaných" bílkovin či DNA? //Výskyt časem klesá, ale není nulový po milonech let//
2. Jak velké jsou či by měly být ev. použitelné zbylé štěpy? // Nechápu otázku. K čemu použitelné, k úplnému zjištění genomu dinosaura? //
Nehrozí že organický materiál převážně:
a) zoxiduje // hrozí, podle podmínek bude se oxidovat//
b) zhydrolyzuje // v suchu se hydrolyzu těžko//
c) zuhelnatí (zesíťuje do nerozpustné formy jako elektron) či alespoň lignit // Zuhelnatění na lignit, případně uhlí,je z celulozy v bez kyslíku v bahně. Eletron je řecky jantar. Elektron ( častěji elektrum = slitina přírodní slitina zlata a stříbra
d) nereagují opakovaně mučené supercitlivé imunologické reakce na homeopatický otisk molekuly do prachu či dokonce na slepé přání či prachy zadavatele či řešitele? //Nereagují na přání. Vaše řečnické cvičení považuji právě za slepé přání kritizovat, proč ne, vždyť je to zdarma, bez grantu.//

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: datování

Josef Hrncirik,2016-11-12 07:07:59

Díky.
Je to věcné, strukturované, slušné a bez gramatických chyb.
Má to však též požadované překlepy, typické pro spěchajícího přírodovědce pracujícího v prostředí nad teplotou kapalného helia při vysoké relativní vlhkosti a hluku.
Měl jsem obavy, že jste robot s takřka dokonalou gramatikou.
Skutečně jako jediný dodáváte velmi rychle věcná a relevantní data k velmi široké škále otázek k technice a ekologii.

Odpovědět


Re: datování

Libor Tomáš,2016-11-11 11:33:52

"dinosauři nežili před desítkami milionů let ale před desítkami tisíc let." je odvazne tvrzeni, neb zcela odporuje tomu co pozorujeme. Odvazna tvrzeni vyzaduji skutecne neprustrelne dukazy jinak jsou to jenom reci, ktere lze bez dukazu zavrhnout. I kdyz chapu, ze nekteri k tomu pristupuji kreativne ve stylu na co ztracet cas zkoumanim, staci si precist bibli.
Nicmene nalez mekke tkane je potesujici a doufam, ze se doziji skutecneho jurskeho (nebo spis kridoveho) parku. Rad bych vedel jak chutna stejk z dinosaura.

Odpovědět


Re: Re: datování

Roman Madala,2016-11-11 12:34:36

Chutná jako kuře...

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Josef Hrncirik,2016-11-11 13:05:18

supa

Odpovědět


Re: Re: Re: datování

Václav Čermák,2016-11-14 10:36:40

To těžko. Už kachna nebo husa chutná úplně jinak než kuře, o pštrosovi ani nemluvě. Jestli něco, tak to bude podobné spíš tomu pštrosovi. Který je ale kulinářsky od kuřete hodně daleko ....

Odpovědět


Re: Re: datování

Josef Hrncirik,2016-11-12 11:15:31

Nejlepší je pochutnat si na vejci ukradeném oviraptoru.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace