Наука

Следы крови динозавра сохранились в кости ноги из Бразилии на 115 миллионов лет

Peter Finch
Добавьте нас в Google

Внутри костей ноги хищного динозавра из северо-восточной Бразилии геохимики обнаружили крошечные округлые тельца, упакованные в каналы, по которым когда-то проходили его кровеносные сосуды, а также химические соединения, связывающие их с кровью. Эти тельца несут гем — железосодержащую молекулу, лежащую в основе гемоглобина, белка, который красные кровяные тельца используют для переноса кислорода.

Если идентификация подтвердится, это будет первый случай, когда кто-либо химически сопоставил гем с ископаемыми красными кровяными тельцами, всё ещё находящимися на своём месте внутри кости. Это отодвинуло бы предел того, как долго может сохраняться хрупкая биологическая молекула. Животное, Aratasaurus museunacionali, жило в раннем меловом периоде, более ста миллионов лет назад, и его кости уже пережили одну современную катастрофу: пожар, уничтоживший Национальный музей Бразилии.

Исследование, проведённое под руководством геохимика-органика Клити Грайс (Kliti Grice) из Университета Кертина в Австралии и опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, описывает эти тельца как минерализованные красные кровяные тельца, сохранившиеся в течение 115 миллионов лет. «Обнаружить неповреждённые молекулы, производные от гема, в 115-миллионолетних красных кровяных тельцах — это поразительно; это действительно знаковое открытие», — заявила Грайс в пресс-релизе университета.

То, чего команда не нашла, имеет не меньшее значение, чем то, что она нашла. Здесь нет ДНК динозавра и нет неповреждённого белка гемоглобина, только гемовое кольцо и его химически изменённая версия. Грайс заявила Reuters, что результат — это не «пробирка с кровью динозавра». «То, что мы видим, — это минеральный и молекулярный отголосок древней биологии, и это научно гораздо интереснее», — сказала она.

Динозавр, рождённый из огня

Aratasaurus известен по единственной частичной правой ноге, найденной в 2008 году на гипсовом руднике Mina Pedra Branca недалеко от Сантана-ду-Карири, в штате Сеара, в породах формации Ромуальдо. Остальная часть скелета была раздроблена и утеряна во время разработки карьера. Нога сначала попала в Палеонтологический музей Пласиду Сидади Нувенса, где были сделаны тонкие срезы для изучения костной ткани, а в 2016 году она была перемещена в Национальный музей в Рио-де-Жанейро.

2 сентября 2018 года пожар охватил этот музей, старейшее научное учреждение страны, и уничтожил, по оценкам, 92% из его 20 миллионов экспонатов. Место, где хранилась нога, не пострадало. Когда Жулиана Сайан (Juliana Sayão) и её коллеги официально описали животное в 2020 году, они объединили слова из языка тупи: ara — «рождённый» и atá — «огонь», и посвятили вид музею: динозавр, рождённый из пожара Национального музея. Сайан и Александр Келлнер (Alexander Kellner), палеонтолог из музея, являются соавторами новой статьи.

Метки роста в кости позволяют предположить, что животному было около четырёх лет, когда оно умерло, — молодой теропод длиной примерно 3 метра, всё ещё продолжавший расти. Он принадлежал к целурозаврам, ветви двуногих хищников, которые позже дали начало тираннозаврам и, в конечном счёте, птицам.

Как это было сделано

Грайс не охотилась за кровью динозавра. Её лаборатория изучает, какая часть исходной химии организма может пережить фоссилизацию. Под микроскопом сосудистые каналы ноги Aratasaurus оказались заполнены мелкими эллипсоидными тельцами длиной около 23 микрометров и шириной 20, что примерно в три раза превышает диаметр человеческого красного кровяного тельца.

Одна лишь форма ничего не доказывает, поскольку минералы и микробы создают убедительные имитации клеток. Поэтому команда объединила микроскопию, минеральный анализ и молекулярную геохимию. Экстракты кости были пропущены через высокоэффективную жидкостную хроматографию, сопряжённую с масс-спектрометрией — метод, который разделяет смесь на компоненты и взвешивает каждый из них. Он выявил гем B, наиболее распространённую форму гема в гемоглобине, и его изменённый аналог — 3,8-диэтилгем B, который был примерно в 90 раз более обильным. Большая часть гема, иными словами, была химически изменена в процессе фоссилизации.

Затем спектроскопия обнаружила сигнатуру порфирина — кольцевой структуры, лежащей в основе гема, — внутри самих клеткоподобных телец, а элементные карты показали железо, азот и углерод в тех же точках. «Критически важно, что мы исследовали химию in situ, поэтому мы смогли связать химические сигналы с микроскопическими структурами в их физическом контексте внутри окаменелости», — рассказала Грайс Live Science. «Это гораздо убедительнее, чем просто извлекать молекулы из куска окаменелости и предполагать, откуда они взялись».

Чтобы проверить наличие загрязнения, исследователи проанализировали окружающую породу тем же способом. В ней не было гема B, только сигнатуры хлорофилла и бактериохлорофилла — пигментов фотосинтезирующих микробов, образующих мат, в котором была погребена нога. Кость также содержала гидроксипролин — аминокислоту, типичную для коллагена, белка, придающего кости прочность.

Почему химия крови могла сохраниться так долго

Клеткоподобные тельца покрыты гаусманнитом — минералом оксида марганца. Команда предполагает, что он образовался рано и сработал как капсула времени, запечатав структуры до того, как они разложились. Они также считают, что туша была быстро погребена в условиях низкого содержания кислорода, покрытая микробными матами, что замедлило нормальное разложение.

«Мы полагаем, что ранняя минерализация помогла стабилизировать или воспроизвести микроскопические биологические структуры до того, как они были полностью разрушены, в то время как аспекты связанной с ними химии также сохранились в изменённой форме», — рассказала Грайс Live Science. В заявлении университета она пошла дальше: «Эти результаты бросают вызов давним предположениям о том, что определённые биомолекулы, такие как гемоглобин, не могут сохраняться в глубине геологического времени».

Это предположение подвергалось сомнению на протяжении десятилетий. Исследователи сообщали о соединениях, содержащих гем, из кости тираннозавра рекса (Tyrannosaurus rex) в конце 1990-х годов, а исследование 2015 года описало возможные красные кровяные тельца и коллагеноподобные волокна в образцах динозавров возрастом 75 миллионов лет. Оба утверждения вызывали ожесточённые споры. Отличие новой статьи в том, что она связывает химию с конкретными структурами внутри кости, а не с порошком, измельчённым из неё.

Что это не решает

Не все согласны с тем, что это кровяные тельца. Мэри Швейцер (Mary Schweitzer), молекулярный палеонтолог из Университета штата Северная Каролина, сообщавшая о сохранении кровеносных сосудов и мягких тканей в окаменелостях динозавров, не участвовала в исследовании. «Я согласна с тем, что эндогенные молекулы могут сохраняться в течение геологического времени в той или иной форме, и что они могут многому нас научить», — рассказала она Live Science. «Однако я не убеждена, что изображённые ими структуры являются остатками эритроцитов по нескольким причинам».

Её главное возражение — форма. Млекопитающие удаляют ядро из своих красных кровяных телец, но птицы и рептилии сохраняют его, что придаёт каждой клетке приподнятую выпуклость посередине. Тельца Aratasaurus вогнутые, без выпуклости, и меньше, чем большинство красных клеток немлекопитающих, «поэтому морфологическое сходство отсутствует», — сказала Швейцер. Клетки могли быть сплющены или разорваны до минерализации, или же красные клетки динозавров могли просто отличаться от клеток их ныне живущих родственников, но ни одна из этих идей не была проверена. Швейцер сочла химию гема и коллагена более убедительной, чем идентификацию клеток.

Загрязнение — вторая открытая дверь. Сама статья признаёт, что гем-продуцирующие микробы не могут быть полностью исключены. Исследование костей центозавра (Centrosaurus) в 2019 году выявило недавний органический материал и процветающие микробные сообщества, живущие внутри окаменелости, что напоминает о том, что погребённая кость может стать средой обитания со своей собственной химией. Чистый результат из окружающей породы говорит против внешнего источника, но не может исключить микробов, живших внутри кости.

Остальные ограничения касаются масштаба. Это одна нога одного животного из одного местонахождения. Гидроксипролин — это строительный блок, а не белок коллаген или последовательность, и ничто в исследовании не показывает белковую часть гемоглобина. Капсула времени из гаусманнита — это предполагаемый механизм, а не эксперимент, который кто-либо воспроизвёл в лаборатории.

Часто задаваемые вопросы о крови динозавров

Действительно ли учёные нашли настоящую кровь динозавра?

Не жидкую кровь. Они нашли структуры, похожие на красные кровяные тельца, превращённые в минерал, и связанные с ними молекулы гема. Большая часть этого гема была химически изменена за 115 миллионов лет.

Можно ли извлечь ДНК динозавра из этой окаменелости?

Нет. Исследование не сообщает о ДНК, и Грайс подчеркнула, что целью никогда не было её найти. Самая древняя ДНК, когда-либо извлечённая, происходит из отложений Гренландии возрастом около двух миллионов лет, что намного моложе любого динозавра.

Что такое гем?

Гем — это кольцеобразная молекула с атомом железа в центре. Каждая молекула гемоглобина содержит четыре таких кольца, и именно они связывают кислород в крови. Гем B — самая распространённая форма.

Каким динозавром был Aratasaurus?

Это был ранний целурозавр, лёгкий двуногий хищник длиной около 3 метров, из раннего мела северо-восточной Бразилии. Он известен только по частичной правой ноге, хранящейся в Национальном музее Бразилии.

Что дальше

Статья появилась онлайн в Proceedings of the National Academy of Sciences 2 ноября 2026 года. Команда, в которую входят исследователи из Университета Кертина, Японского агентства морских и земных наук и технологий, Национального музея, Регионального университета Карири и Университета Джонса Хопкинса, хочет использовать тот же подход in situ для изучения эволюции крови, метаболизма и уровней активности у вымерших животных.

Эта работа может не потребовать новых раскопок. «Действительно захватывающий вывод заключается в том, что необычайная молекулярная информация, возможно, уже находится в музейных коллекциях по всему миру, ожидая, когда мы зададим новые вопросы старым окаменелостям», — рассказала Грайс The Guardian. Окаменелость, которая открыла эту возможность, хранилась в такой коллекции, когда музей горел.

Источник: Grice et al., «Heme signatures in mineralized red blood cells within vascular canals of a 115-million-year-old dinosaur bone,» Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2614248123

Теги: , , , , ,

Добавьте нас в Google

Обсуждение

Имеется 0 комментариев.