Перья динозавров содержали белки, роднящие их с перьями современных птиц

Насколько динозавры похожи на современных птиц? Этот вопрос находится в центре внимания нового исследования, в котором изучалось, как белки, содержащиеся в перьях динозавров, изменялись на протяжении миллионов лет и в условиях экстремальной жары.

Предыдущие исследования показали, что перья динозавров содержали белки, которые делали их менее жесткими, чем перья современных птиц. Теперь исследователи из Университетского колледжа Корка (UCC), Стэнфордского источника синхротронного излучения (SSRL) при Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики и других институтов обнаружили, что перья динозавров изначально имели очень схожий с перьями современных птиц белковый состав. Этот результат означает, что современный химический состав перьев птиц, вероятно, возник гораздо раньше, чем считалось ранее, возможно, уже 125 млн. лет назад.

Очень интересно обнаружить новые сходства между динозаврами и птицами, — сказала Тиффани Слейтер, палеонтолог из UCC и ведущий автор нового исследования.

Используя рентгеновское и инфракрасное излучение, мы обнаружили, что перья динозавра Sinornithosaurus содержат большое количество бета-белков, как и перья современных птиц. Эта находка подтверждает нашу гипотезу о том, что у птиц-динозавров были жесткие перья — как у современных птиц.

Суть проблемы заключается в составе белков. Ранее в перьях динозавров были обнаружены в основном белки альфа-кератина, которые делают перья менее жесткими, в то время как перья современных птиц богаты белками бета-кератина, которые укрепляют перья для полета. Однако исследователей интересовало, отражает ли это различие реальный химический состав перьев при жизни или является артефактом процесса окаменения.

Чтобы выяснить это, Слейтер и ее коллега палеонтолог Мария Макнамара совместно с учеными SSRL проанализировали перья динозавра Sinornithosaurus и ранней птицы Confuciusornis возрастом 125 млн. лет, а также перья 50-миллионной давности из США. Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Nature Ecology and Evolution.

Чтобы обнаружить белки в древних перьях, ученые поместили окаменелости перед мощным рентгеновским излучением SSRL, которое показало наличие ключевых компонентов бета-белков. По словам научного сотрудника SSRL Сэма Уэбба, это помогло исследователям определить, сохранились ли бета-белки в «родной» форме или они изменились с течением времени, и как эти изменения происходят химически.

Команда также провела отдельные эксперименты, имитирующие температуры, которым со временем подвергаются окаменелости, сказал Уэбб. Эти эксперименты показали, что альфа-белки могут образовываться в окаменелостях в результате процесса окаменения, а не входить в состав пера при жизни.

Анализ показал, что, хотя некоторые ископаемые перья содержат большое количество альфа-белков, они, скорее всего, не были там изначально, а образовались со временем. Они образовались под воздействием высокой температуры, которую испытывают ископаемые.

Наши эксперименты позволяют объяснить, что это странное химическое несоответствие является результатом разрушения белка в процессе окаменения, — сказал Слейтер.

Поэтому, хотя некоторые перья динозавров и сохранили следы оригинальных бета-белков, другие ископаемые перья содержат альфа-белки, образовавшиеся в процессе окаменения.

«Идея о том, что первоначальный состав белков может меняться с течением времени, — это часто упускаемый из виду аспект изучения биомаркеров глубокой древности», — сказал Вебб. „Сравнение результатов рентгеновской спектроскопии с дополнительными лабораторными измерениями экспериментально нагретых образцов перьев помогло откалибровать наши выводы“.

Следы древних биомолекул, несомненно, могут сохраняться в течение миллионов лет, но нельзя читать ископаемую летопись буквально, поскольку даже хорошо сохранившиеся на первый взгляд ископаемые ткани подвергались варке и раздавливанию в процессе окаменения, — говорит Мария Макнамара, старший автор исследования.

«Мы разрабатываем новые инструменты, позволяющие понять, что происходит во время окаменения, и раскрыть химические секреты окаменелостей», — сказала Макнамара. „Это позволит нам получить новые интересные сведения об эволюции“.

22.09.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
На Дне аграрной науки в Казанском ГАУ представили около 30 новых проектов
На Дне аграрной науки в Казанском ГАУ представили около 30 новых проектов
Инновационная поделка выпускника КНИТУ — плащ-невидимка для экстремальных условий
Инновационная поделка выпускника КНИТУ — плащ-невидимка для экстремальных условий
Лекарство от рака крови может повысить эффективность радиотерапии опухолей мозга
Лекарство от рака крови может повысить эффективность радиотерапии опухолей мозга
Гексагональные перовскиты — новое слово в технологии топливных элементов
Гексагональные перовскиты — новое слово в технологии топливных элементов
npj Precision Oncology: Урон для нервов при лечении рака груди можно предсказать
npj Precision Oncology: Урон для нервов при лечении рака груди можно предсказать
С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир
С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
Ученые ТПУ нашли эффективный способ создания вязких композиционных материалов для авиационной промышленности и машиностроени
Химики СПбГУ: схожие органические катализаторы ускоряют реакции противоположно друг другу