Durante décadas, os cientistas geralmente presumiram que a fossilização destruía as moléculas orgânicas primitivas que outrora estavam presentes nos ossos, dentes e outros tecidos. De acordo com esta visão, não se esperava que as proteínas e outras substâncias biológicas sobrevivessem durante dezenas de milhões de anos.
Uma nova investigação liderada pela Universidade de Liverpool fornece agora fortes evidências de que alguns fósseis mesozóicos, incluindo ossos e dentes de dinossauros, podem preservar vestígios desses materiais orgânicos originais.
Usando métodos analíticos avançados, os pesquisadores descobriram restos de colágeno no osso do quadril. EdmontossauroDinossauro pato. A descoberta acrescenta novas evidências importantes a um debate científico que já dura cerca de 30 anos.
Descoberta de colágeno antigo em fósseis de dinossauros
Este estudo, publicado em Química analíticafoi excepcionalmente bem preservado Edmontossauro Sacro pesando 22 kg. O sacro é um grupo de vértebras que está ligado à pélvis e faz parte da parte inferior da coluna do animal.
Este fóssil foi escavado em camadas rochosas do Cretáceo Superior na Formação Hell Creek, em Dakota do Sul. Esta famosa formação geológica preserva fósseis perto do fim da era dos dinossauros. Este espécime agora faz parte das coleções da Universidade de Liverpool.
Devido à sua preservação invulgarmente boa, o fóssil deu aos investigadores a oportunidade de aplicar várias técnicas modernas, incluindo sequenciação de proteínas e espectrometria de massa.
A espectrometria de massa é um método que ajuda os cientistas a identificar moléculas medindo sua massa e propriedades químicas. Nesse caso, permitiu à equipe procurar assinaturas moleculares associadas ao colágeno, principal proteína estrutural encontrada no osso.
Evidências de que proteínas fósseis podem sobreviver
O professor Steve Taylor, chefe do grupo de pesquisa de espectrometria de massa do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade de Liverpool, disse:
Esta pesquisa mostra, sem dúvida, que biomoléculas orgânicas, como proteínas como o colágeno, parecem estar presentes em alguns fósseis.
“Nossos resultados têm implicações de longo alcance. Primeiro, rejeitam a hipótese de que qualquer matéria orgânica encontrada em fósseis deve provir da poluição.
Em segundo lugar, sugere que as imagens transversais de microscopia óptica de ossos fósseis que foram recolhidas durante um século devem ser reexaminadas. Estas imagens podem revelar fragmentos intactos de colágeno ósseo, fornecendo potencialmente um tesouro de candidatos fósseis para análise adicional de proteínas.
Finalmente, estas descobertas revelam um enigma interessante sobre como estas proteínas conseguiram permanecer nos fósseis durante tanto tempo.
A questão da contaminação tem sido um dos principais tópicos de discussão em relação às proteínas fósseis antigas. Os críticos argumentam que a matéria orgânica encontrada nos fósseis pode entrar nas amostras depois dos micróbios, do solo, do movimento ou de outras fontes ambientais. Os novos resultados reforçam a ideia de que pelo menos parte do material está de facto associada ao osso fossilizado original.
Imagens antigas de fósseis podem conter novas pistas
As descobertas também podem fornecer aos pesquisadores uma nova maneira de identificar fósseis promissores para análise molecular.
A microscopia de luz polarizada cruzada usa luz especialmente filtrada para revelar estruturas que podem ser difíceis de ver com um microscópio convencional. Os cientistas vêm coletando essas imagens de ossos fósseis há quase um século. Se manchas características de colágeno preservado puderem ser discernidas nessas imagens mais antigas, os pesquisadores poderão examinar um grande arquivo de fósseis com técnicas mais recentes de análise de proteínas.
Pode ajudar os cientistas a explorar questões que a anatomia fóssil tradicional nem sempre consegue responder, incluindo possíveis relações biológicas entre espécies de dinossauros.
A descoberta também levanta um mistério maior. Geralmente, espera-se que as proteínas se decomponham durante longos períodos de tempo, por isso os investigadores ainda não compreenderam como o colagénio, ou fragmentos dele, podem permanecer dentro dos fósseis durante dezenas de milhões de anos.
Várias técnicas confirmaram esta descoberta
O projeto reuniu especialistas de diversas instituições e áreas de pesquisa.
Os pesquisadores da UCLA contribuíram para o estudo usando espectrometria de massa em tandem para identificar e quantificar – pela primeira vez – o aminoácido hidroxiprolina, que é específico do colágeno quando encontrado no osso, confirmando assim a presença de colágeno em decomposição.
A hidroxiprolina é um aminoácido fortemente associado ao colágeno. Portanto, a sua detecção em ossos fósseis fornece outra pista química de que o colagénio degradado está presente.
Pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Espectrometria de Massa da Universidade de Liverpool realizaram testes de sequenciamento de proteínas e espectrometria de massa.
Especialistas da Fábrica de Inovação de Materiais da universidade realizaram análises adicionais para confirmar os resultados.
O Centro de Pesquisa Proteoma da Universidade de Liverpool identificou fragmentos de colágeno alfa-1, a principal forma de colágeno no tecido ósseo.
Juntas, estas evidências parecem resolver uma disputa de longa data sobre se as moléculas biológicas básicas podem sobreviver em fósseis muito antigos. Também abre novas oportunidades para estudar animais extintos a nível molecular, potencialmente dando aos cientistas acesso a informações biológicas que antes se pensava terem desaparecido durante a fossilização.
