Древние белки раскрыли тайну странных животных Дарвина

На протяжении почти двух столетий биологи не могли вычислить предков южноамериканских копытных – уникальной группы млекопитающих, не встречающихся нигде в мире, кроме Южной Америки. Внести ясность в вопрос, смутивший самого Чарльза Дарвина, помогла новейшая технология научных исследований – протеомный анализ.

 Macrauchenia patachonicaMacrauchenia patachonica
Реконструкция: Peter Schouten

 «Уточнение позиции южноамериканских копытных на родословном древе млекопитающих всегда было серьезной проблемой для палеонтологов, потому что анатомически эти животные представляют собой странную мозаику черт, сближающих их с огромным множеством неродственных видов из разных частей света, – рассказал один из авторов работы, куратор отдела млекопитающих Американского музея естественной истории. – Этим обстоятельством были весьма озадачены и Чарльз Дарвин, и его коллега Ричард Оуэн. Принимая во внимание все эти противоречивые признаки, они так и не могли сказать точно, приходятся южноамериканские копытные родственниками грызунам, слонам или верблюдам».

Расстроенный Дарвин даже назвал эту группу «самыми странными животными из когда-либо найденных». И это понятно, ведь в его времена инструментарий науки был намного беднее современного. Для того, чтобы все-таки вычислить ближайших родственников Meridiungulata, как называются южноамериканские копытные по-латыни, американским палеонтологам пришлось применить протеомный анализ – один из новейших методов исследования, основанный на прочтении ископаемых белковых последовательностей и позволяющий заглянуть в прошлое на срок примерно в 10 раз больший, чем это возможно при секвенировании ДНК.

«Хотя кости этих животных изучают уже более 180 лет, у нас до сих пор не было четкой картины их происхождения. Поэтому мы попытались решить эту проблему, используя древние молекулы ДНК», – вспоминает соавтор исследования Ян Барнс из Американского музея естественной истории. Однако довольно быстро команда исследователей поняла, что древняя ДНК просто не сохранилась в ископаемом материале, ведь теплые и влажные условия Южной Америки совсем не похожи на вечную мерзлоту, откуда обычно палеонтологи добывают образцы для ДНК-анализа.

Решить проблему удалось, когда исследователи приступили к анализу коллагена – белка, способного сохраняться в костях животных на протяжении миллионов лет и в значительно более широком диапазоне условий. Химическая структура аминокислот, составляющих коллаген, в конечном счете определяется специфическими последовательностями, кодирующимися ДНК организма. Поэтому аминокислотные композиции белков у разных видов различаются. Они могут быть проанализированы, а сравнивая между собой разные композиции, можно делать выводы о том, насколько близкими родственниками были разные исследуемые виды.

Коллаген, извлеченный из костей Toxodon platensis и Macrauchenia patachonica, позволил исследователям восстановить примерно 90% белковых последовательностей. Последующий анализ показал, что ближайшими родственниками этих видов были непарнокопытные – группа животных, которая включает в себя современных и ископаемых лошадей, носорогов и тапиров. Молекулярные доказательства также подтвердили предположение некоторых палеонтологов о том, что предки южноамериканских копытных мигрировали из Северной Америки более 60 миллионов лет назад – вероятно, сразу после массового вымирания динозавров.

Статья  опубликована в журнале Nature
Источник: paleonews.ru

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *