科学者たちは、1億1500万年前の骨の中に、驚くほど保存された恐竜の血液の痕跡を発見し、繊細な生体分子がこれまで考えられていたよりもはるかに長く生き残ることができることを明らかにした。この画期的な発見は、研究者による先史時代の動物の研究方法を変革し、地球外の古代生命体の探索にも影響を与える可能性があります。
カーティン大学率いる国際チームは、遺体から化石化した赤血球と血液分子の化学的証拠を発見した。 アラタサウルス ムセウナシオナリブラジル北東部で発見された肉食の獣脚類恐竜。調査結果は、 米国科学アカデミーの議事録骨や他の結合組織に見られる重要な構造タンパク質であるコラーゲンに関連するアミノ酸も含まれます。
この発見は、化石化した恐竜の赤血球内のヘモグロビンに由来する分子の最初の決定的な化学的確認を提供する。これまでの研究では、古代の化石に血球に似た構造が確認されていましたが、科学者たちはその中にこれらの特定の分子遺物が存在することを決定的に証明していませんでした。
化石化した骨の中に保存されていた古代恐竜の血液
研究者らが恐竜の四肢の骨を調べたところ、かつては血管が存在していた小さな通路である血管管内に、石化した赤血球が多数存在することが判明した。化学分析により、赤血球が酸素を輸送できるようにするタンパク質であるヘモグロビンの成分であるヘム分子が保存されていることが明らかになりました。
これらの分子が見つかったことで、化石に古代の血液の残骸が含まれているという直接的な化学的証拠が得られた。また、かつては脆弱すぎて何百万年も生き残ることができないと考えられていた一部の生物学的物質が、例外的な条件下では依然として検出可能であることも実証されました。
この研究は、カーティン大学WA有機同位体地球化学センターの創設所長であり、オーストラリア研究評議会受賞フェローであるジョン・カーティン特別教授のクリティ・グライス氏が主導した。
「1億1500万年前の赤血球から無傷のヘム由来分子が検出されたことは驚くべきことだ。これは本当に画期的な発見だ」とグライス教授は語った。
「これは既知の血液の化石記録を拡張するだけでなく、長い間絶滅した動物の生理学への直接的な分子の窓を提供するので、私たちはそれらと彼らが住んでいた世界をよりよく理解できるかもしれません。」
恐竜の血液はどのようにして1億1500万年も生き残ったのか
この並外れた保存状態は、ハウスマナイトと呼ばれる鉱物に関係しているようです。このミネラルは、化石化した血球を安定化し、その分子成分（コラーゲンのアミノ酸を含む）を地質時代の長い期間にわたって保存するのに役立ちました。
事実上、この鉱物は、恐竜の生態の微視的な証拠を死後もずっと保護する天然のタイムカプセルを作り出した。
研究者らは、恐竜の埋葬を取り巻く状況も重要だったと考えている。彼らは、酸素が少なく微生物の活動が豊富な環境で、動物はすぐに堆積物に覆われたのではないかと考えている。これらの条件は、通常であれば分解されて消滅する生物学的物質の保存に役立っている可能性があります。
この国際的な研究活動には、カーティン大学地球惑星科学部、海洋研究開発機構、ブラジル国立博物館、カリリ地域大学、ジョンズ・ホプキンス大学の科学者が結集した。
化石の保存限界に挑戦する発見
この発見は、血液に関連する分子、特にヘモグロビン由来の分子はそのような膨大な期間にわたって保存され続けることはできないという古生物学における長年の仮定に疑問を投げかけるものである。
この発見は、古代の血液成分の生存を確認するだけでなく、他の化石に従来の検査では見落とされていた分子情報が含まれている可能性を提起した。
「これらの発見は、ヘモグロビンなどの特定の生体分子は長期間生存できないという長年の仮定に疑問を投げかけます」とグライス教授は述べた。
「これは分子レベルの古生物学にエキサイティングな新しい道を開き、古代の動物の血液、代謝、さらには活動レベルの進化を調査することを可能にします。」
このような情報は、最終的に研究者が、骨だけから復元するのが難しい動物の代謝や生理機能の側面など、絶滅した動物がどのように機能したかをより深く理解するのに役立つ可能性がある。
地球外の古代生命への影響
この発見の重要性は恐竜を超えて広がる可能性がある。脆弱な生物学的構造がどのようにして何百万年も生き残ることができるかを理解することは、科学者が地球外を含む他の極限環境で古代生命の痕跡を特定するのにも役立つ可能性があります。
カーティン大学地球惑星科学部のマーティン・ヴァン・クラネンドンク教授は、この研究結果は、膨大な時間スケールおよび過酷な条件下での分子構造の保存に対する研究者の理解の仕方を変えつつあると述べた。
これらの洞察は、宇宙の他の場所での生命の可能性を研究する分野である宇宙生物学にとって貴重である可能性があります。生体分子またはその化学的特徴が、適切な条件下で 1 億年以上存続できるのであれば、科学者は古代生物の証拠をどこでどのように探すか再考する必要があるかもしれません。
ヴァン・クラネンドンク教授は、「この研究は、機関、大陸、科学分野を越えて連携した取り組みがいかにして古代生命についての並外れた洞察を解き放つことができるかを例示している」と述べた。
この研究は、グライス教授に授与された2021年オーストラリア研究評議会受賞者フェローシップによって支援されました。
「1億1500万年前の恐竜の骨の血管内の石灰化した赤血球のヘムサイン」と題されたこの研究は、 米国科学アカデミーの議事録。
