Hvordan dinosaurs blodkar bevares gennem tiderne

Et team af forskere ledet af Elizabeth Boatman ved University of Wisconsin Stout brugte infrarød og røntgenbilleddannelse og spektromikroskopi udført ved Berkeley Labs Advanced Light Source (ALS) for at demonstrere, hvordan blødt vævsstrukturer kan bevares i dinosaur-knogler - i modsætning til de lange- stående videnskabelige dogme om, at proteinbaserede kropsdele ikke kan overleve mere end 1 million år.

I deres papir, nu udgivet i Videnskabelige rapporter , holdet analyserede en prøve fra en 66 millioner år gammel Tyrannosaurus rex tibia for at give bevis for, at hvirveldyrs blodkar - kollagen- og elastinstrukturer, der ikke fossiler som mineralbaseret knogle - kan vare ved i geologisk tid gennem to naturlige, proteinsammensmeltende "tværbindings"-processer kaldet Fenton-kemi og glykering.

Først, forskerne brugte billeddannelse, diffraktion, spektroskopi, og immunhistokemi for at fastslå, at strukturer til stede i prøven faktisk er dyrets originale kollagenbaserede væv. Derefter, Berkeley Labs medforfattere Hoi-Ying Holman og Sirine Fakra udførte henholdsvis synkrotronstrålingsbaseret Fourier-transform infrarød spektromikroskopi (SR-FTIR) for at undersøge, hvordan de tværbundne kollagenmolekyler blev arrangeret, og røntgenfluorescens (XRF) kortlægning for at analysere fordelingen og typerne af metal til stede i T. rex kar.

"SR-FTIR tager billeder og spektre af den samme prøve, og så du kan afsløre fordelingen af ​​proteinfoldningsmønstre, som hjælper med at identificere de mulige tværbindingsmekanismer, sagde Holman, direktør for Berkeley Synchrotron Infrared Structural Biology (BSISB) Imaging Program. Fenton-kemi og glycation er begge ikke-enzymatiske reaktioner - hvilket betyder, at de kan forekomme i afdøde organismer - der er drevet af jernet i kroppen.

"XRF-mikroproben afslørede tilstedeværelsen af ​​fint krystallinsk goethit, et meget stabilt jernoxyhydroxidmineral, på de kar, der sandsynligvis har bidraget til bevarelsen af ​​organiske molekyler, " sagde Fakra, en ALS-forsker.

Forfatterne mener, at de tværbindingsreaktioner, de fandt bevis for, kombineret med den beskyttelse, der tilbydes mod at være omgivet af tæt mineraliseret knogle, kan forklare, hvordan originalt blødt væv består.