原始恐龙爪鞘蛋白保存了7500万年
北卡罗莱纳州立大学的一项新研究表明,一个7500万岁的蒙古卵子在孵化卵时被保存下来,还保留了覆盖其手指的原始角质化爪鞘。这项工作增加了原始有机材料可以随时间保存的证据。
Citipati osmolskae是一种e大小的恐龙,生活在白垩纪时期的蒙古。1995年,从Djadokhta地层中发现了保存特别完好的Citipati标本。该标本被发现在蛋巢的育雏位置。古生物学家认为,它很快被沙丘掩埋,这解释了其极好的保存性。
在准备标本的过程中,科学家们注意到,有一薄层白色材料的透镜伸出前肢上的一个骨爪,其质地和颜色与沉积物和骨头都不同。它也位于爪套所在的位置。
在现代鸟类中,爪鞘像人类的指甲一样,覆盖在数位末尾的爪子上,并具有多种功能-帮助它们进行防御,移动或捕捉和捕获猎物。现代鸟类的鞘由两种类型的角蛋白组成:α-角蛋白,在鞘内部发现的较软的形式。β-角蛋白,一种更硬,更耐用的角蛋白,构成护套的外部。
Alison Moyer,前博士学位 北卡罗来纳州立大学的学生,目前是德雷克塞尔大学的博士后研究员,并且是描述该研究的论文的主要作者。他想弄清楚Citipati的材料是否是羊角鞘,如果是的话,是否保存了任何原始的β-角蛋白。
Moyer和她的NC State同事首先使用扫描和透射电子显微镜来获取组织表面及其内部结构的微观细节。结果表明,该样品的结构与现代鸟类的爪鞘相似,因此研究小组决定继续进行免疫组织化学(IHC)测试。
IHC测试利用对特定蛋白质起反应的抗体。如果存在蛋白质,则抗体会与蛋白质的小区域结合,并指示蛋白质在组织中的位置。Moyer使用了衍生自现代鸟羽毛的β-角蛋白抗体。在最初的IHC测试中,结果尚无定论,这使Moyer更加仔细地观察了标本。她发现化石爪中钙的浓度异常高-远高于用于比较的活禽或化石周围沉积物中爪中的钙浓度。理论上认为钙可能会影响结果,因此Moyer去除了钙,并进一步对爪鞘材料进行了IHC测试。
去除钙后,抗体反应强烈得多,表明存在β-角蛋白并保留了原始分子。
莫耶说:“组织中掺入钙很可能有助于保存钙,但是必须除去相同的钙才能观察其潜在的分子组成。因为这项研究使用了多种经过良好测试的方法,所以不仅支持岩石记录中蛋白质的寿命,它揭示了如何保存这些蛋白质的很多方法。”