Ученые обнаружили окаменелые эритроциты динозавра возрастом 115 миллионов лет в Бразилии

Свидетельства того, что динозавры обитали на Земле, многочисленны: от массивных костей и зазубренных зубов до отпечатков перьев, окаменелых яиц и петрифицированных экскрементов. Однако важнейший элемент для понимания жизни этих животных — кровь — редко встречается в палеонтологических записях.

На протяжении десятилетий ученые искали следы крови в динозавровых останках. Такие исследования требуют строгого исключения любой возможности загрязнения кровью других видов или наличия структур, которые лишь имитируют клетки крови.

Недавно исследование, проведенное при участии Регионального университета Карири (URCA) и Федерального университета Рио-де-Жанейро (UFRJ), сообщило об обнаружении того, что похоже на окаменевшие эритроциты у бразильского динозавра возрастом 115 миллионов лет. Анализируемый материал взят из кости ноги Aratasaurus museunacionali, который обитал в регионе Чапада-ду-Арарипе, на границе штатов Сеара, Пернамбуку и Пиауи.

По данным исследователей, этот динозавр имел длину около трех метров и весил примерно 34 кг. После смерти его тело погрузилось в водную среду, где на тушу вырос слой микроорганизмов, похоронивший ее и позволив сохраниться останкам.

Палеонтолог Александр Келлнер, директор Национального музея UFRJ и соавтор статьи, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, под руководством исследователей из Университета Куртина в Австралии, заявил, что обнаружение биохимических следов, связанных с биологическими компонентами в окаменелости старше 100 миллионов лет, способствует расширению знаний о том, что может сохраняться с течением времени. Он подчеркнул, что это дает возможность изучить историю этих животных помимо их анатомических и скелетных особенностей.

Под микроскопом команда обнаружила различные микроскопические структуры, расположенные внутри сосудистых каналов, которые в прошлом служили проводниками для кровеносных сосудов в кости. Морфология, размер и расположение этих структур соответствовали эритроцитам.

Эта гипотеза получила дополнительное подтверждение после химических тестов, которые подтвердили присутствие гема — соединения, присущего гемоглобину, белку, отвечающему за перенос кислорода в крови.

Клити Грисе, автор исследования, объяснила Live Science, что структуры, похожие на эритроциты, были минерализованы хаусманитом, минералом оксида марганца (Mn₃O₄). Минерализация — это процесс, при котором хрупкие биологические структуры, которые легко разрушаются, замещаются более прочными веществами, что позволяет формироваться окаменелостям.

Исследователи полагают, что эта ранняя минерализация способствовала стабилизации или воспроизведению микроскопических биологических структур до их полного разрушения, и что некоторые аспекты связанной химии сохранились, хотя и изменены.

Однако не все эксперты согласны с тем, что это открытие действительно представляет собой следы крови. Существует причина для скептицизма: клетки крови не легко окаменевают. Без жесткости, придаваемой костями и зубами, они быстро разлагаются после смерти, оставляя мало доказательств для будущих исследований.

Для выживания таких клеток необходимы исключительные условия, такие как аноксические среды, ингибирующие микробную активность, или минералы, способные стабилизировать их структуру. Даже при таких обстоятельствах доказать их происхождение является сложной задачей, поскольку некоторые минералы могут имитировать округлую форму клеток под микроскопом, вызывая недоверие к любым заявлениям о «древней крови».

Мэри Швейцер, палеонтолог из Университета штата Северная Каролина, США, не участвовавшая в исследовании, выдвинула возражения. Она указала Live Science, что структуры не соответствуют ожидаемому виду эритроцитов у немлекопитающих. В отличие от млекопитающих, птиц и рептилий, которые сохраняют ядра своих эритроцитов, Aratasaurus museunacionali не имел этой характерной метки.

Кроме того, возможно, что обнаруженные микроструктуры являются остатками грибов или других микробов, колонизировавших кости после смерти, но до окаменения. Однако, если бы это было так, команда не обнаружила признаков нитей, спор, биопленок или других связанных структур.

Для авторов расхождение во мнениях приветствуется. Окаменелость Aratasaurus museunacionali изучается как минимум 18 лет, с момента ее открытия в 2008 году. Примечательным аспектом является то, что этот экземпляр пережил пожар 2018 года, который опустошил Национальный музей UFRJ и часть его коллекции. Его название буквально означает «ящерица, рожденная огнем».

Келлнер сообщил Science, что в течение этого периода он искал коллегу, способного проанализировать биомолекулы и микроструктуры, присутствующие в окаменелостях Национального музея. Именно в этом контексте Грисе появилась и приняла вызов в прошлом году.

Бразильские исследователи обнаружили микроскопические структуры в окаменелом образце динозавра возрастом около 115 миллионов лет, найденном в Бразилии, которые напоминают эритроциты. Это открытие было сделано после анализа кости голени Aratasaurus museunacionali, вида, обитавшего в северо-восточном регионе Бразилии в то время.

Исследование не только указало на эти структуры, напоминающие клетки крови, но и обнаружило гемин — органическое соединение, связанное с гемоглобином, белком, ответственным за перенос кислорода в крови. Ученые утверждают, что это первый случай обнаружения таких структур в окаменелости вместе с химическими доказательствами, связанными с гемином.

Эта работа, проведенная учеными из Университета Куртина (Австралия) и опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), открывает новые направления для изучения биологических характеристик доисторических существ, охватывая такие темы, как метаболизм и уровень физической активности.

Одним из самых захватывающих моментов этого открытия является способность биологических материалов сохраняться в течение такого длительного периода. Обычно ткани и органические молекулы разрушаются в процессе окаменения, что затрудняет обнаружение следов в столь древних останках.

Возможное объяснение этого сохранения связано с хаусманитом — минералом марганца, присутствующим в проанализированном материале. Исследователи предполагают, что этот минерал мог способствовать стабилизации или воспроизведению клеточных структур во время окаменения, сохраняя химические признаки, которые обычно теряются.

Команда также предполагает, что условия окружающей среды для сохранения были решающими. Гипотеза, выдвинутая в исследовании, включает быстрое захоронение в месте с низкой доступностью кислорода и микробной активностью.

Однако важно отметить, что это не означает, что клетки крови сохранились неповрежденными в течение 115 миллионов лет. Интерпретация исследователей заключается в том, что структуры и химические компоненты, связанные с первоначальной биологией животного, оставили минерализованный след в окаменелости.

Несмотря на результаты, идентификация этих возможных клеток крови еще не является консенсусом среди всех экспертов. Мэри Швейцер, палеонтолог из Университета штата Северная Каролина (США), выразила осторожность в комментариях для The Guardian. Она отметила, что эритроциты динозавров должны иметь выпячивание в ядре, что приводило бы к выпуклому виду с обеих сторон. В отличие от этого, структуры, найденные в окаменелости, вогнутые, что может указывать на иное происхождение.

Тем не менее, исследовательница Швейцер сочла более убедительными химические индикаторы гемина и компонентов, связанных с коллагеном. Эта дискуссия подчеркивает необходимость новых анализов для подтверждения точной природы обнаруженных структур.

Клити Грайс, руководитель исследования, также выступает за осмотрительность. Она разъясняет, что это открытие не означает, что крупные и сложные молекулы, такие как белки или ДНК, сохранились в столь древних окаменелостях.

Если находки будут подтверждены будущими исследованиями, полученные знания могут помочь ученым изучить аспекты физиологии динозавров, которые трудно изучать только по костям и другим традиционным останкам. Присутствие молекулярных данных может обогатить исследования эволюции крови, метаболизма доисторических животных и их моделей активности.

Работа также служит предупреждением для окаменелостей, хранящихся в музеях и университетах. По словам Грайс, старые коллекции могут содержать минеральную, химическую и микроскопическую информацию, которая была проигнорирована при прошлых оценках. Исследовательница подчеркивает, что цель состоит не в том, чтобы найти ДНК динозавра для воссоздания вымерших видов, а в том, чтобы понять, какой объем молекулярной информации может сохраняться на протяжении миллионов лет.

Недавно ученые объявили об идентификации нового вида динозавра, чьи останки были обнаружены в 2001 году на юге Англии. Этот фоссил, получивший название Paludohadros proudlovii, относится к группе игуанодонтианов — травоядных динозавров, которые широко распространялись в период Мелового периода, примерно между 145 и 66 миллионами лет назад.

Идентификация была проведена палеонтологом Рикардо Сакамонто, исследователем из Лаборатории палеонтологии Факультета философии, наук и литературы Ribeirão Preto (FFCLRP) Университета Сан-Паулу (USP), который работал в составе команды под руководством профессора Макса Лангера.

Исследование, опубликованное во вторник (26-е число), детально описывает новый род и новый вид динозавра, основываясь на останках, найденных в районе Smokejacks Brickworks на юге Англии. Эти материалы хранятся в Музее естественной истории Лондона, где Сакамонто проводит свои исследования.

Во время повторной оценки образца исследователь обнаружил характерные признаки, позволившие классифицировать его как новый вид — Paludohadros proudlovii. По словам Сакамонто, это травоядный динозавр, существовавший в Нижнем Меловом периоде, более 100 миллионов лет назад, в интервале, известном как Баремский (примерно между 125,77 и 121,4 миллионами лет назад). Его окаменелости были найдены в формации Weald Clay, геологическом слое, фиксирующем древние ландшафты южной Англии.

Данная находка имеет большое значение, поскольку это первый игуанодонтиан — двуногий травоядный динозавр, описанный именно для этой местности и этого геологического слоя. Хотя другие динозавры этой группы ранее были известны в более широком бассейне Вилден, они происходили из более древних геологических пластов. Таким образом, открытие расширяет понимание разнообразия этих травоядных в начале Мелового периода, как отмечает Сакамонто.

Даже будучи молодым экземпляром, Paludohadros proudlovii представлял собой крупное животное. Исследователь сообщил, что изученный образец весил около 1,5 тонны и имел длину около четырех метров, что сопоставимо с размерами носорога. Поскольку это молодой индивид, невозможно точно определить максимальные размеры, которых могла достичь эта порода; однако предполагается, что полностью развитые особи могли достигать длины от шести до восьми метров и весить вдвое больше, чем анализируемый экземпляр.

Идентификация вида стала возможной благодаря анализу специфических анатомических черт фоссилий, включая структуры челюсти, конечностей, таза и ног. Среди наблюдаемых особенностей — детали зубов, костные выступы и наросты на различных частях скелета. Сакамонто подчеркивает, что сочетание этих признаков «позволило отличить животное от других описанных игуанодонтианов».

Paludohadros proudlovii был описан палеонтологами как представитель «раннего расхождения», так как он принадлежит к эволюционной группе динозавров, которая отделилась от других линий на относительно ранних этапах эволюционной истории. По мнению исследователей, это изучение помогает понять, как «различные группы игуанодонтианов диверсифицировались на протяжении Мелового периода».

Название Paludohadros proudlovii связано с местом находки. Конкретное наименование proudlovii является данью уважения Уильяму Праудлву, менеджеру кирпичного завода, который работал на карьере, где был найден фоссил. Праудлву скончался в возрасте 35 лет вскоре после извлечения материала.

Этот выбор отражает связь между историей образца и людьми, участвовавшими в его обнаружении, а также подчеркивает важность палеонтологических коллекций. Сакамонто добавил, что «фоссилии, извлеченные десятилетия назад, могут продолжать раскрывать новую информацию при более глубоком изучении и сравнении с другими материалами».

Описание Paludohadros proudlovii является частью более широкого исследования игуанодонтианов, сохраненных в Музее естественной истории Лондона. Сакамонто планирует посвятить следующие четыре года своей докторской диссертации повторной оценке других образцов этой группы, находящихся в музее. Он оптимистично прогнозирует, что «шанс найти новые виды довольно высок», учитывая большое количество материалов, которые еще предстоит изучить. Часть этих фоссилий может принадлежать недавно открытому виду, в то время как другие образцы могут выявить характеристики, помогающие распознать новые виды.

Помимо расширения знаний о травоядных динозаврах, обитавших в Великобритании, данное исследование демонстрирует, как пересмотр научных коллекций способен изменить представление о разнообразии животных, населявших Землю в прошлом. Фоссил, обнаруженный в 2001 году, но идентифицированный как принадлежащий к новому виду только сейчас, доказывает, что музейные коллекции все еще содержат важную информацию об эволюции жизни.

Исследование было профинансировано Программой Bepe (Стипендия для внешних исследовательских стажировок) Фонда поддержки исследований штата Сан-Паулу (Fapesp). Статья «A new iguanodontian dinosaur from the Weald Clay Formation (Lower Cretaceous) of Smokejacks Brickworks, southern England» была опубликована в журнале Journal of Systematic Palaeontology.