一支科学家团队成功地从一颗2000万年前的犀牛牙齿中提取了蛋白质序列,为深入了解该物种的进化历史提供了新见解。这些见解不仅帮助我们更多地了解犀牛的过去,也为我们今天如何拯救这些濒危物种提供了线索。
这项发表在《Nature》杂志上的新研究确实具有里程碑意义,这颗化石牙齿提供了有史以来测序的最古老蛋白质,并将古生物学的边界拓展到了前所未有的程度。
Globe Institute 的博士后研究员 Ryan Sinclair Paterson 在一份新闻稿中说:“这项研究对于我们研究古代生命的方式具有革命性意义。”
利用古代蛋白质揭示犀牛的家谱

古代犀牛牙齿(图片来源:约克大学)
约克大学
通常情况下,科学家们只能依靠化石的大小和形状,或收集古老 DNA(aDNA)来了解已灭绝的物种。然而,aDNA 的使用存在一个主要问题:它通常只能保存不到一百万年。由于这些障碍,很难更深入地了解许多动物的深层进化过去。
古代蛋白质已被证明能够提供更广阔的进化视野,但它们仍有局限性。过去,研究人员只能从中新世中期到晚期的化石中提取蛋白质序列,这些化石可追溯到过去1000万年。
但有了这颗犀牛牙齿,一切都改变了。该团队能够从古代犀牛牙齿中提取蛋白质序列,并利用一种称为手性氨基酸分析的过程来扩展他们对犀牛历史的认识。
共同作者、约克大学博士后研究员 Marc Dickinson 在新闻稿中说:“这些工具能够让我们探索的时间越来越远,这真是太了不起了。在我们古代蛋白质知识的基础上,我们现在可以开始提出关于我们星球古代生命进化的有趣新问题。”
那么,这个特定的蛋白质序列回答了哪些有趣的问题呢?它表明,这颗牙齿所属的犀牛物种在渐新世中期至中新世早期(4100万至2500万年前)与其他物种分化。此外,该研究改写了犀牛的进化历史,表明犀牛的两个主要亚科——Elasmotheriinae 和 Rhinocerotinae——比仅通过骨骼分析以前认为的要晚近分化。
这块化石是如何保存如此之久的?
这项科学飞跃的关键在于化石非凡的保存状态。这颗犀牛牙齿是在加拿大高北极的霍顿陨石坑中发现的。该地点以永久冻土以及寒冷、稳定的条件为特征,非常适合保存脆弱的生物材料。
Globe Institute 的 Enrico Cappellini 在新闻稿中说:“霍顿陨石坑可能是一个对古生物学来说真正特殊的地方;它是一个生物分子宝库,能够保护蛋白质免受数百万年的地质时间腐蚀。其独特的环境历史造就了一个保存着非凡古代生物分子的遗址,类似于某些遗址保存软组织的方式。”
古代犀牛牙齿的牙釉质,再加上寒冷的环境,是保护蛋白质进行分析的完美组合。该团队希望这一发现能够鼓励其他古生物学家拓宽他们的野外考察地点,因为他们永远不知道下一个有趣的化石可能隐藏在哪里。
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Nature。来自早中新世犀牛的系统发育信息蛋白















