צוות מחקר בינלאומי חשף לראשונה ראיות חד משמעיות לתאי דם אדומים וחומצות אמינו מאובנות של קולגן בעצמות הגפיים של הדינוזאור Aratasaurus museunacionali, שחי לפני 115 מיליון שנים בצפון-מערב ברזיל של ימינו. בכך, מחברי המחקר, שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, עיצבו מחדש באופן מהותי את ההבנה לגבי שימור מאובנים ואריכות ימים מולקולרית.
גלריה
עצם גפה של הדינוזאור התרופוד Aratasaurus museunacionali, ובה תאי דם אדומים שמורים המכילים הם (Heme) ותוצרי פירוק של הם
(איור: Victor O. Leshyk)
עצמות הדינוזאור, שאורכו נאמד בכ-3 מטרים, הכילו תאי דם אדומים רבים שנשתמרו בתוך תעלות כלי דם. בעוד שמחקרים קודמים דיווחו על מבנים אפשריים של תאי דם אדומים במאובנים, מחקר זה הוא הראשון שמוכיח, באמצעות ניתוח כימי, את קיומן של מולקולות שמקורן בהמוגלובין בתוך התאים. הדגימות הכילו הם (Heme) – המרכיב בהמוגלובין הנושא את החמצן – דבר שאישר למעשה את הימצאותם של שרידי דם מאובנים.
"זיהוי מולקולות שלמות שמקורן בהם בתאי דם אדומים בני 115 מיליון שנים הוא מדהים. זוהי תגלית פורצת דרך של ממש", אמרה פרופ' קליטי גרייס, מבית הספר למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת באוניברסיטת קרטין שבאוסטרליה, העוסקת בחקר מאובנים מולקולריים ואירועי הכחדה המונית קדומים. "זה לא רק מרחיב את תיעוד המאובנים הידוע של דם, אלא גם מציע הצצה מולקולרית ישירה לפיזיולוגיה של בעלי חיים שנכחדו זה מכבר, כדי שנוכל להבין אותם טוב יותר ואת העולם בו חיו".
תאי הדם האדומים עברו מינרליזציה באמצעות האוסמניט (Hausmannite), חומר שפעל כמעין קפסולת זמן טבעית בכך שסייע לייצב את המבנים התאיים ואת המרכיבים הביו-מולקולריים (ובהם חומצות אמינו של קולגן, חלבון מבני המהווה מעין פיגום המחזיק את רקמות הגוף יחד) לאורך פרק זמן גיאולוגי כה ממושך.
עצם גפה האחורית הימנית של הדינוזאור התרופוד Aratasaurus museunacionali
(צילום: Curtin University)
תמונות מיקרוסקופיות של מבנים המזכירים תאי דם אדומים, שנמצאו בעצם גפה מאובנת של הדינוזאור התרופוד Aratasaurus museunacionali. התמונות צולמו במעבדה באוניברסיטת קרטין שבאוסטרליה
(צילום: Curtin University)
צוות המחקר – הכולל חוקרים מבית הספר למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת באוניברסיטת קרטין, הסוכנות היפנית למדעי וטכנולוגיות הים וכדור הארץ, המוזיאון הלאומי של ברזיל והאוניברסיטה האזורית של קארירי בברזיל, ואוניברסיטת ג'ונס הופקינס – סבור כי השימור יוצא הדופן נבע מכך שהדינוזאור נקבר במהירות בסביבה דלת-חמצן ועשירה במיקרואורגניזמים, זמן קצר לאחר מותו.
"ממצאים אלה מערערים על הנחות קודמות, שלפיהן ביו-מולקולות מסוימות – כגון המוגלובין, חלבון מורכב המכיל ברזל, המעניק לדם את צבעו האדום – אינן יכולות לשרוד לאורך פרקי זמן ארוכים מאוד", אמרה פרופ' גרייס, שעמדה בראש צוות המחקר. "הדבר פותח אפיקים חדשים ומרגשים עבור פלאונטולוגיה ברמה המולקולרית, ומאפשר לנו לחקור את האבולוציה של הדם, חילוף החומרים ואף רמות הפעילות בבעלי חיים קדומים".
תנאי ההתאבנות של הדינוזאור Aratasaurus museunacionali , שתרמו להשתמרות רקמות רכות
(איור: Victor O. Leshyk)
שלד של דינוזאור מסוג Aratasaurus
(צילום: Adwo/Shutterstock)
ראש בית הספר למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת, פרופ' מרטין ואן קראננדונק, אמר כי המחקר מגדיר מחדש את האופן שבו מבנים מולקולריים יכולים להישמר לאורך פרקי זמן ממושכים או בתנאי סביבה קיצוניים – דבר שעשויות להיות לו השלכות על תחום האסטרוביולוגיה ועל החיפוש אחר חיים קדומים ביקום. "מחקר זה מדגים כיצד מאמצים מתואמים, החוצים מוסדות, יבשות ותחומים מדעיים, יכולים להוביל לחשיפת תובנות יוצאות דופן על החיים בעת העתיקה", אמר פרופ' ואן קראננדונק.
