การวิเคราะห์ครั้งใหม่ของ กระดูกขาของไทแรน โนซอรัส เร็กซ์
เผยให้เห็นว่าฟอสซิลซึ่งมีอายุ 68 ล้านปีเว็บสล็อต สามารถเก็บรักษาโปรตีนที่เหลืออยู่เป็นจำนวนมาก ส่วนประกอบทางเคมีของชิ้นส่วนโปรตีนเพิ่มหลักฐานก่อนหน้านี้ว่านกสมัยใหม่มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับไดโนเสาร์ ซากดึกดำบรรพ์ของสัตว์ส่วนใหญ่มีเพียงส่วนของร่างกายที่แข็ง เช่น ฟันและกระดูก และจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักบรรพชีวินวิทยาเพียงไม่กี่คนก็กล้าหวังว่าเนื้อเยื่ออ่อนจะสามารถอยู่รอดได้ในซากศพที่ตายไปนาน อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมนักวิจัยซึ่งรวมถึง Mary H. Schweitzer นักบรรพชีวินวิทยาที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนาในเมืองราลีห์ ได้สกัดเนื้อเยื่ออ่อนที่ยืดหยุ่นได้จากกระดูกขาที่เป็นฟอสซิลของT. rex (SN: 3/26/05, p 195: Old Softy: ซากดึกดำบรรพ์ Tyrannosaurus ทำให้เนื้อเยื่อยืดหยุ่นได้)
ในตอนนี้ การวิเคราะห์เพิ่มเติมของกลุ่มตัวอย่างจากกระดูกขานั้นได้ระบุชิ้นส่วนเล็กๆ ของคอลลาเจนโปรตีนที่สร้างเส้นใยยาว ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักที่ไม่ใช่แร่ธาตุของกระดูกที่มีชีวิต
หลักฐานหลายบรรทัดชี้ไปที่คอลลาเจนชไวเซอร์กล่าว อย่างแรก ภาพตัวอย่างกระดูกด้วยกล้องจุลทรรศน์แสดงให้เห็นลักษณะโครงสร้างที่ห่างกันประมาณ 70 นาโนเมตร ซึ่งตรงกับขนาดของโครงสร้างเล็กๆ ที่คอลลาเจนก่อตัวในสิ่งมีชีวิต ประการที่สอง การวิเคราะห์ทางเคมีของตัวอย่างกระดูกระบุกรดอะมิโนจำนวนมากที่พบในคอลลาเจน สารที่พบมากที่สุด ได้แก่ ไกลซีนและอะลานีน ปรากฏในอัตราส่วน 2.6 ต่อ 1 ใกล้เคียงกับอัตราส่วน 2.5 ต่อ 1 ของสารในคอลลาเจนของไก่
ในที่สุด แอนติบอดีที่ทำปฏิกิริยากับคอลลาเจนจากไก่บางชนิดก็ทำปฏิกิริยากับตัวอย่าง กระดูก T. rex ที่เป็นผงและทำให้บริสุทธิ์เช่น กัน Schweitzer กล่าว เธอและเพื่อนร่วมงานรายงานการค้นพบนี้ในวารสารScience 13 เมษายน
องค์ประกอบทางเคมีของคอลลาเจนแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์ ผู้เขียนร่วม John M. Asara นักเคมีวิเคราะห์ที่ Harvard Medical School ในบอสตันกล่าว อย่างไรก็ตาม แม้แต่ในสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน ลำดับเฉพาะของกรดอะมิโนในคอลลาเจนบางชนิดก็มีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่ง ตัวอย่างเช่น 97 เปอร์เซ็นต์ของลำดับกรดอะมิโนในคอลลาเจนของมนุษย์ตรงกับลำดับของวัว
Asara, Schweitzer และสมาชิกในทีมคนอื่นๆ ใช้แมสสเปกโตรเมตรีเพื่อระบุลำดับของชิ้นส่วนโปรตีนในคอลลาเจนจากฟอสซิลT. rex นั่นเป็นความท้าทายที่ยากลำบาก เนื่องจากตัวอย่างเนื้อเยื่อขนาด 30 ถึง-40 มิลลิกรัมแต่ละตัวอย่างมีคอลลาเจนเพียงไม่กี่นาโนกรัม Asara กล่าว อย่างไรก็ตาม นักวิจัยระบุลำดับเจ็ดของกรดอะมิโนระหว่าง 10 ถึง 20 ตัวที่ตรงกับที่พบในคอลลาเจนของสิ่งมีชีวิตในยุคปัจจุบัน
ลำดับกรดอะมิโนของคอลลาเจนของT. rex
มีความคล้ายคลึงกับลำดับที่พบในไก่มากกว่าที่พบในสัตว์อื่นๆ ในปัจจุบันที่ทีมตรวจสอบ ในทางตรงกันข้าม ลำดับของกรดอะมิโนจากคอลลาเจนที่สกัดจากกะโหลกศีรษะมาโตดอนซึ่งมีอายุระหว่าง 160,000 ถึง 600,000 ปี มีความคล้ายคลึงกับลำดับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าของสัตว์อื่นๆ ในปัจจุบัน Asara กล่าว นักวิจัยรายงานผลลัพธ์เหล่านี้ในวารสารScience ฉบับ เดียวกัน
นักบรรพชีวินวิทยา Derek EG Briggs จากมหาวิทยาลัยเยล ระบุว่า การวิเคราะห์ฟอสซิลจากยุคทางธรณีวิทยาต่างๆ จะเผยให้เห็นว่าการเก็บรักษาโปรตีนเป็นเรื่องพิเศษหรือเป็นเรื่องธรรมดา หากการเก็บรักษาดังกล่าวเกิดขึ้นบ่อยกว่าที่นักบรรพชีวินวิทยาคาดไว้ การแยกแยะลำดับกรดอะมิโนในโปรตีนโบราณ “มีศักยภาพมหาศาล” ในการเปิดเผยความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการระหว่างสิ่งมีชีวิตโบราณ เขากล่าวเสริม
การวิจัยในยูทาห์เปิดเผยข้อเท็จจริงที่สำคัญอีกประการหนึ่ง: จุลินทรีย์เหล่านี้มีความเหนียว แม้แต่ในควันจากไฟที่มีความเข้มสูงและอุณหภูมิสูง เซลล์แบคทีเรียและเชื้อราประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ยังมีชีวิตอยู่ Kobziar กล่าว ดูเหมือนว่าประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์จะรอดจากไฟไหม้ที่มีความเข้มต่ำกว่า ซึ่งก็คือ “เป็นเปอร์เซ็นต์เดียวกันกับเซลล์ที่เราคาดว่าจะมีชีวิตอยู่ในสภาพอากาศแวดล้อม” เธอกล่าว ดังนั้นการศึกษาครั้งแรกเหล่านี้จึงแสดงให้เห็นว่าไฟกำลังส่งแบคทีเรียและเชื้อราที่มีชีวิตขึ้นไปในอากาศ และสามารถเดินทางเหนือพื้นดินได้อย่างน้อย 120 เมตร และห่างจากหน้าเปลวไฟประมาณหนึ่งกิโลเมตร
แต่คำถามพื้นฐานมากมายยังคงอยู่ Kobziar กล่าว จุลินทรีย์เปลี่ยนแปลงอย่างไร — ในปริมาณ ชนิด หรือความมีชีวิต — ตามระยะทางที่เดินทางจากเปลวไฟ? พวกเขาสามารถไปได้ไกลแค่ไหน? แหล่งเชื้อเพลิงต่างๆ เช่น ต้นสน ทุ่งหญ้า ต้นไม้ผลัดใบหรือพืชผล ส่งผลต่อการปล่อยจุลินทรีย์อย่างไร ความเข้มของไฟส่งผลต่อสิ่งที่ปล่อยออกมาและเดินทางได้ไกลแค่ไหน? ประเภทของการเผาไหม้ – ระอุ (เช่นท่อนซุงเปียกบนแคมป์ไฟ) กับไฟที่ลุกโชติช่วงความเข้มสูง – ส่งผลกระทบต่อสิ่งที่ปล่อยออกมาหรือไม่? อุณหภูมิ ความชื้น หรือสภาพอากาศส่งผลต่อการอยู่รอดของจุลินทรีย์อย่างไร?
แน่นอนว่า Kobziar มีคำถามมากมายเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการวิจัยในสาขาใหม่นี้: วิธีใดที่ปลอดภัยที่สุดและดีที่สุดในการสุ่มตัวอย่างอากาศในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายของไฟป่าที่คาดเดาไม่ได้ คุณจะหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนตัวอย่างทางชีวภาพได้อย่างไร?
เธอเรียนรู้ไปเรื่อย ๆ และปรับปรุงวิธีการของเธอ คำตอบสำหรับคำถามเหล่านั้นมากมายอาจเกิดขึ้นได้หากความร่วมมือในฝันของ Kobziar เป็นจริง: เธอต้องการทำงานร่วมกับนักวิจัยที่มีการศึกษาเกี่ยวกับ “ห้องปฏิบัติการบิน” ของ NASA DC-8 ซึ่งสำรวจพื้นผิวและบรรยากาศของโลกเพื่อการศึกษาตั้งแต่โบราณคดีไปจนถึง ภูเขาไฟวิทยาเว็บสล็อต
