Molekulák üzenete a múltból
A DNS-alapú kutatás az utóbbi évtizedben óriásit fejlődött, eddig azonban a legrégibb, sikeresen szekvenált DNS-minták mindössze 1–2 millió évesek voltak. A fehérjék azonban ellenállóbbak, és akár több tízmillió éves múltba is betekintést nyújthatnak. Bár 2007-ben és 2009-ben már jelentettek fehérjetöredékeket 68-80 millió éves dinoszaurusz-leletekből, ezeket sok paleontológus vitatta, és inkább a 3,5 millió éves teveféle csontból származó kollagént tekintették mérföldkőnek.
Az áttörés most azzal jött el, hogy Enrico Cappellini és csapata a kanadai Szenes-szigeteken még 1986-ban felfedezett, 23 millió éves rinocérosz-rokon (Epiaceratherium itjilik) fogzománcából vont ki hét különböző zománcfehérjét, összesen legalább 251 aminosavval.
Újrarajzolt rinocérosz-családfa
A fehérjeszekvenciák elemzése után kiderült: az Epiaceratherium olyan ágát képviseli a rinocéroszok családfájának, amely már 41 és 25 millió évvel ezelőtt elvált a többi rinocéroszvonaltól – vagyis jóval korábban, mint eddig sejtették. Korábban ezt a csoportot még a ma élő rinocéroszok közé sorolták, ám ezt most teljesen át kell értékelni. Ez nem egyszerűen az orrszarvúak ábrázolását írja át, hanem az evolúciós kapcsolataikat is.
A vizsgált minta egyébként egy sarkvidéki, örökfagyos térségből származik, így kiválóan konzerválódtak benne a fehérjék, hiszen a hideg védi őket a bomlástól.
Ősi fehérjék a perzselő hőségből is
A másik kutatócsoport a kenyai Turkana-medencéből vett, 18 millió éves kihalt rinocéroszok, elefántok és vízilovakhoz hasonló állatok fogzománcfehérjéit szekvenálta. Ez a vidék a világ egyik legforróbb pontja – a talajhőmérséklet akár 70°C is lehet, és régóta extrém hőmérsékletek jellemzik. Daniel Green vezetésével a csapat mégis sikeresen kinyert régi fehérjéket ebből a zord környezetből is, bizonyítva, hogy a fehérjék nemcsak fagyos, hanem forró éghajlaton is fennmaradhatnak akár 18 millió éven át.
Az itt talált fehérjeminták szépen összhangban voltak az állatok korábbi, csontalapú meghatározásával. A szakemberek abban bíznak, hogy hamarosan az ősi emberszabásúak maradványaiból is sikerül majd ilyen ősi molekulákat izolálni, sőt, az adatok talán a vízilovak eredetét is tisztázhatják.
Jöhetnek a dinoszauruszok?
A paleoproteomika új távlatokat nyit, hiszen ezekkel a módszerekkel nemcsak evolúciós kapcsolatok, hanem akár az élőlények neme is meghatározható, bizonyos fehérjék ugyanis csak hímekben vannak jelen. Sőt, az aminosavakon mérhető nitrogén-izotóp arányok révén az állatok táplálkozási szokásai és a táplálékláncban elfoglalt helyük is rekonstruálható.
Bár a dinoszauruszoknál a nagyon vékony fogzománc miatt nehezebb lesz ilyen elemzéseket végezni, a mostani eredmények azt mutatják, hogy akár 20 millió évnél jóval régebbre is vissza lehet tekinteni, újfajta betekintést nyerve az élet fejlődéstörténetébe. Ez pedig már nem csupán technikai bravúr kérdése, hanem valódi tudományos felfedezések kapuja lehet.
