得益于胶原蛋白肽标记物,识别史前澳大利亚巨型动物的化石可能变得更容易了。这些肽可以帮助研究人员区分不同的动物属,甚至可能是物种。
这项发表在《哺乳动物科学前沿》上的新信息,不仅可以帮助研究人员识别出像河马一样大的袋熊、有巨爪的有袋动物和巨型袋鼠等动物,还可以为这些动物灭绝的原因和方式提供线索。
研究古代动物遗骸
巨型动物,如猛犸象、恐鸟和巨型树懒,在大约 5 万至 1 万年前灭绝,留下的化石遗骸很少。从这些遗骸中提取 DNA 来识别这些动物并不总是可行的,尤其是在动物生活的生态系统又热又潮湿的情况下。然而,研究人员现在已经找到了一种从这些遗骸中分离胶原蛋白肽的方法,并可能识别出澳大利亚的一些巨型动物。
“该国各地古生物遗址发现的化石数量很少,这意味着很难检验关于这些动物为何灭绝的假设,”研究第一作者、阿尔加维大学的 Carli Peters 在一份新闻稿中说。“质谱动物考古学 (ZooMS) 可以增加已鉴定巨型动物化石的数量,但前提是这些物种的胶原蛋白肽标记物是可用的。”
胶原蛋白比 DNA 保存得更好,因此非常适合鉴定曾经生活在澳大利亚炎热气候中的动物。
“蛋白质通常比 DNA 在更长的时间尺度和恶劣的环境中保存得更好,”Peters 在新闻稿中说。“这意味着在巨型动物灭绝的背景下,蛋白质可能在 DNA 缺失的地方仍然保存完好。”
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用胶原蛋白识别巨型动物
在这项研究之前,只有欧亚巨型动物物种的肽参考标记。这项新研究有助于为澳大利亚物种提供标记。
研究小组利用质谱分析了 Zygomaturus trilobus (袋熊)、 Palorchestes azael (有袋动物)和 Protemnodon mamkurra (袋鼠)的胶原蛋白肽(短氨基酸链)。根据这项研究,这些物种对于理解巨型动物的灭绝至关重要。
Z. trilobus 和 P. azael 可能在晚第四纪灭绝,但 P. mamkurra 可能存活到与人类在塔斯马尼亚的足迹同时期。
“Zygomaturus trilobus 是有史以来最大的有袋动物之一——它看起来会像一只河马大小的袋熊,”该研究的首席作者、维也纳大学的 Katerina Douka 教授在新闻稿中说。
“Protemnodon mamkurra 是一种巨大的、行动缓慢的袋鼠,有时可能用四肢行走。Palorchestes azael 是一种外观奇特的有袋动物,其头骨的鼻部高度后缩,舌头可伸长,前肢强壮,爪子巨大。如果 55,000 年前进入 Sahul(连接现代澳大利亚、新几内亚和塔斯马尼亚的古大陆)的早期现代人类遇到了它们,一定会大吃一惊,”Douka 在新闻稿中补充道。
巨型动物越多越好
根据研究小组的说法,从物种化石收集的样本中,研究小组识别并比较了肽标记物和参考标记物。样本保存完好,使得该团队能够识别所有三个物种的肽标记物。
通过这些胶原蛋白肽,该团队从五种现存的和一种已灭绝的袋鼠属中识别出了 P. mamkurra,并从其他现存和已灭绝的有袋动物中识别出了 Z. trilobus 和 P. azael,但在区分两者之间遇到了困难。
然而,根据研究小组的说法,这在 ZooMS 中并不罕见,因为胶原蛋白在进化中的变化速度较慢。因此,该团队认为该方法最适合在属的水平上而非物种的水平上鉴定骨骼。
这一新发现使得可以使用这种方法来测试来自温暖和温带地区、DNA 可能保存不那么完好的其他化石的胶原蛋白。
“通过使用新开发的胶原蛋白肽标记物,我们可以开始识别澳大利亚古生物组合中更多的巨型动物遗骸,”Peters 在新闻稿中说。“然而,还有很多物种的胶原蛋白肽标记物仍需表征。两个例子是 Diprotodon,这是有史以来最大的有袋动物属,以及 Thylacoleo,最大的有袋食肉动物。”
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《哺乳动物科学前沿》。三种已灭绝的澳大利亚巨型动物物种的胶原蛋白肽标记















