Пенсионный советник

В белке нашлась родня тираннозавров

Создан молекулярный филогенетический метод, пригодный для ископаемых животных

Пётр Смирнов 25.04.2008, 13:46

Время, не дающее применить генетику к исследованию окаменелостей, можно обмануть. Учёные догадались вместо ДНК, которая быстро разрушается, читать состав самих белков. Тираннозавры и мастодонты успешно прошли новый тест — их родство с птицами и слонами теперь подтверждено молекулярно.

Если не принимать во внимание завораживающие фильмы и красочные иллюстрации далекого прошлого нашей планеты, то основной задачей палеонтологии является восстановление исторической, а точнее – филогенетической справедливости – поиск ответа на вопросы вроде «кто чей родственник и насколько».

До недавнего времени основным инструментом биологов при решении этой задачи оставался альбом, карандаш и собственная наблюдательность, изредка подкрепляемая измерениями обнаруженных останков или отпечатков. И хотя в последние годы арсенал эволюционистов и любителей древностей пополнился сразу несколькими молекулярными методами, позволившими существенно скорректировать представления о развитии жизни, в большинстве случаев биохимикам приходилось лишь признавать справедливость логических построений.

Не стали исключением и последние опыты, подтвердившие близкое родство тираннозавра с курами и страусами, и куда меньшую его связь — с современными аллигаторами.

И хотя этот результат не является неопровержимым доказательством существующей теории возникновения пернатых, c современной точки зрения он выглядит куда солиднее классической морфологии «карандаша и альбома», использовавшейся и триста лет назад.

В новой работе Крис Орган и его коллеги воспользовались выделенным из бедренной кости динозавра коллагеном – белком, составляющим основу соединительных тканей от костей до кожи. «Хозяин» белка – Tyrannosaurus rex – после 68 миллионов лет заточения в горной породе, был извлечён на свет в 2003 году в Вайоминге.

Даже несмотря на высокую стабильность коллагена, он не выдержал испытания столь долгим временем и ученым удалось различить в его составе лишь 89 «белковых кирпичиков» – аминокислот различных видов. Однако и этого оказалось достаточно для убедительных выводов.

Сейчас родство видов определяется в основном по анализу ДНК – для этого берут схожие участки генома и смотрят их отличия – чем больше отличий (единичных перестановок нуклеотидов), тем дальше друг от друга на картине «древа жизни» находятся эти виды.

Но эту схему очень трудно применить для ископаемых – ведь нуклеиновые кислоты, составляющие ДНК, очень нестабильны и не могут пролежать в породе миллионы лет.

Какую-то осмысленную информацию удаётся получать лишь из ДНК не старше нескольких десятков тысяч лет. Именно поэтому команда Органа пошла другим путем, воспользовавшись не последовательностью нуклеотидов в ДНК, а последовательностью аминокислот в белке. Используя проверенный для ДНК принцип, для контроля ученые взяли аллигатора, курицу и страуса. И птицы, и крокодилы, и динозавры входят во внеклассовую группу архозавров.

Пернатые оказались недалекими родственниками звезды «Парка Юрского периода», а современный аллигатор расположился куда дальше. Хотя эволюционная теория объясняет и это: если птицы удалялись от динозавров по эволюционному дереву практически исключительно «вверх», то аллигаторы разделяют с древними гигантами общих предков, а потому и отличаются гораздо сильней. А у родителей гораздо больше общих черт со своими детьми, нежели с троюродными племянниками.

Так что в данной работе больше прельщает новаторская методика, позволяющая хотя бы частично восстанавливать геном ископаемых, нежели выводы, не добавившие к эволюционным представлениям существенных фактов. И хотя пока выводы не самые впечатляющие,

учёные уверены, что новый метод, который можно назвать филогенетической палеопротеомикой (от слова протеин, белок), станет таким же мощным инструментом при выяснении родства ископаемых животных, каким генетика стала для ныне живущих видов.

В ходе работы, результаты которой опубликованы в последнем номере Science, ученые дополнительно проанализировали коллаген из останков мастодонта полумиллионлетней давности и современного слона. Метод сработал и здесь, подтвердив родство двух видов.

Жалко только, что «родственники» смогут порадоваться воссоединению лишь на бумаге и в памяти компьютера. Время сухопутных гигантов, похоже, ушло.