Dinosaurknogler er hjemsted for mikroskopisk liv

Dårlige nyheder, Jurassic Park-fans - oddsene for, at videnskabsmænd kloner en dinosaur fra gammelt DNA, er stort set nul. Det er fordi DNA nedbrydes over tid og ikke er stabilt nok til at forblive intakt i millioner af år. Og mens proteiner, molekylerne i alt levende, der giver vores kroppe struktur og hjælper dem med at fungere, er mere stabile, selv de er måske ikke i stand til at overleve over ti eller hundreder af millioner af år. I et nyt blad udgivet i eLife , videnskabsmænd ledte efter konserveret kollagen, proteinet i knogler og hud, i dinosaurfossiler. De fandt ikke proteinet, men de fandt enorme kolonier af moderne bakterier, der levede inde i dinosaurens knogler.

"Dette bryder nyt - det er første gang, vi har opdaget dette unikke mikrobielle samfund i disse fossile knogler, mens de er begravet under jorden, " siger hovedforfatter Evan Saitta, en postdoc ved Feltmuseet. "Og jeg vil sige, at det er endnu et søm i kisten i tanken om, at dinosaurproteiner bliver bevaret intakte."

Saitta begyndte at forske i organiske molekyler i fossiler som en del af sin doktorafhandling ved University of Bristol. "Mit ph.d.-arbejde fokuserede på, hvordan blødt væv forstener, og hvordan disse materialer nedbrydes. Nogle molekyler kan overleve i fossiloptegnelsen, men jeg formoder, at proteiner ikke kan; de er ustabile på disse tidsskalaer i forhold til fossilisering, " forklarer Saitta.

Imidlertid, nogle palæontologer har rapporteret at finde dinosaurknogler, der indeholder usædvanligt bevarede spor af proteinet kollagen, sammen med blødt væv som blod og knogleceller. "Der har været en stigning i interessen for disse formodede dinosaurproteiner, " siger Saitta. Så, han satte sig for at prøve uafhængigt at verificere tilstedeværelsen af ​​kollagen i dinosaurfossiler.

Saitta gjorde sig umage med at indsamle dinosaurfossiler under så sterile forhold som muligt, så nye proteiner eller bakterier ikke ville blive introduceret til fossilerne og skæve resultaterne. Han tog en hakke, sav, blæselampe, ethanol, og blegemiddel, ud til Dinosaur Provincial Park i Alberta, Canada.

"Der er et enkelt lag, hvor der praktisk talt er mere knogle end sten, det er latterligt, hvor koncentrerede knoglerne er, " siger Saitta. Et sted med masser af knogler var nøglen, fordi en langsom, bugtende grave ville åbne fossilerne for flere chancer for at blive forurenet af overfladeverdenen. "At samle disse knogler i en meget kontrolleret, steril måde, du har brug for et gravested med et ton knogle, fordi du skal finde knoglen hurtigt, eksponer lige nok af den ene ende til at vide, hvad det er, Saml derefter aseptisk den ueksponerede del af knoglen og den omgivende sten i ét." Saitta indsamlede 75 millioner år gamle fossiler fra Centrosaurus - en mindre fætter til Triceratops - og tog derefter knoglerne tilbage til forskellige laboratorier for at undersøge deres organiske sammensætning .

Saitta og hans kolleger sammenlignede den biokemiske sammensætning af Centrosaurus fossilerne med moderne kyllingeknogler, sediment fra fossilstedet i Alberta, og tusinder af år gamle hajtænder, der skyllede op på bredden af ​​Saittas hjemby, Ponte Vedra Beach, Florida. "Vi besøgte flere laboratorier, og de forskellige teknikker gav os konsistente og let fortolkelige resultater, tyder på, at den aseptiske indsamling var tilstrækkelig, " siger Saitta. De fandt ud af, at Centrosaurus-fossilerne ikke så ud til at indeholde de kollagenproteiner, der var til stede i friske knogler eller de meget yngre hajtænder. Men de fandt noget andet:"Vi ser masser af beviser for nyere mikrober, " forklarer Saitta. "Der er tydeligvis noget organisk i disse knogler." Og da laboratoriet indikerer, at Saittas anti-kontamineringsforanstaltninger virkede, disse organiske materialer må være kommet der naturligt.

"Vi fandt ikke-radiocarbon dødt organisk kulstof, nyere aminosyrer, og DNA i knoglen - det er et tegn på, at knoglen er vært for et moderne mikrobielt samfund og giver tilflugt, " siger Saitta. Han tænker, som andre tidligere har foreslået, at de moderne mikrober og deres sekreter, kaldet biofilm, er sandsynligvis, hvad andre forskere har set i fossiler og rapporteret som dinosaurs bløde væv. "Jeg formoder, at hvis vi begyndte at lave denne slags analyser med andre prøver, det ville begynde at forklare nogle af de såkaldte dinosaur-blødt vævs opdagelser, " han siger.

Overraskende nok, de moderne mikrober, der findes i dinosaurens knogler, er ikke helt de samme almindelige bakterier, der lever i den omgivende klippe. "Det er et meget usædvanligt samfund, " siger Saitta. "Tredive procent af sekvenserne er relateret til Euzebya, som kun rapporteres fra steder som etruskiske grave og skindet af søagurker, så vidt jeg ved."

Saitta og hans kolleger er ikke sikre på, hvorfor netop disse mikrober lever i dinosaurens knogler, men han er ikke chokeret over, at bakterier bliver tiltrukket af fossilerne. "Fossile knogler indeholder fosfor og jern, og mikrober har brug for dem som næringsstoffer. Og knoglerne er porøse - de suger fugt op. Hvis du var en bakterie, der levede i jorden, du vil sikkert gerne bo i en dinosaurknogle, " siger han. "Disse bakterier har det tydeligvis rigtig godt i disse knogler."

Opdagelsen kan hjælpe med at fremme det nye område inden for molekylær palæontologi, siger Saitta. "Det er en af ​​de nye grænser for moderne palæontologi. Vi begynder at påtage os en helt anden form for fossiljagt. Vi leder ikke kun efter knogler og tænder, i håb om at finde nye arter, vi laver molekylær fossiljagt – det åbner op for en helt ny linje af beviser til at studere livet i fortiden. Molekylære fossiler kan fortælle os ting, vi aldrig troede, vi ville være i stand til at undersøge. Det er vigtigt at skelne, hvad der er moderne fra det, der er gammelt."