Nauka

Ślady krwi dinozaura przetrwały 115 milionów lat w kości nogi z Brazylii

Peter Finch
Dodaj nas w Google

Wewnątrz kości nogi mięsożernego dinozaura z północno-wschodniej Brazylii geochemicy odkryli maleńkie, okrągłe ciałka wypełniające kanały, którymi niegdyś biegły naczynia krwionośne, wraz z chemią łączącą je z krwią. Ciałka zawierają hem – cząsteczkę z żelazem będącą sercem hemoglobiny, białka, które czerwone krwinki wykorzystują do transportu tlenu.

Jeśli identyfikacja się potwierdzi, będzie to pierwszy przypadek, w którym komuś udało się chemicznie dopasować hem do skamieniałych czerwonych krwinek wciąż znajdujących się na swoim miejscu wewnątrz kości. Oznaczałoby to przesunięcie granicy tego, jak długo może przetrwać delikatna cząsteczka biologiczna. Zwierzę, Aratasaurus museunacionali, żyło we wczesnej kredzie, ponad sto milionów lat temu, a jego kości przetrwały już jedną współczesną katastrofę: pożar, który strawił brazylijskie Muzeum Narodowe.

Badanie, któremu przewodziła geochemiczka organiczna Kliti Grice z Curtin University w Australii i które opublikowano w Proceedings of the National Academy of Sciences, opisuje te ciałka jako zmineralizowane czerwone krwinki zachowane przez 115 milionów lat. „Wykrycie nienaruszonych cząsteczek pochodnych hemu w 115-milionowych czerwonych krwinkach jest zdumiewające: to naprawdę przełomowe odkrycie” – powiedziała Grice w oświadczeniu uczelni.

To, czego zespół nie znalazł, jest równie ważne jak to, co znalazł. Nie ma tu DNA dinozaura ani nienaruszonego białka hemoglobiny, jest tylko pierścień hemowy i jego chemicznie zmodyfikowana wersja. Grice powiedziała agencji Reuters, że wynik nie jest „fiolką krwi dinozaura”. „To, co widzimy, to mineralne i molekularne echo dawnej biologii, a to jest naukowo o wiele bardziej interesujące” – stwierdziła.

Dinozaur zrodzony z ognia

Aratasaurus znany jest z pojedynczej, częściowej prawej nogi, znalezionej w 2008 roku w kopalni gipsu Mina Pedra Branca koło Santana do Cariri, w stanie Ceará, w skałach formacji Romualdo. Reszta szkieletu została rozbita i utracona podczas wydobycia. Noga trafiła najpierw do Muzeum Paleontologii Plácido Cidade Nuvens, gdzie wycięto cienkie plasterki w celu zbadania tkanki kostnej, a w 2016 roku przeniesiono ją do Muzeum Narodowego w Rio de Janeiro.

2 września 2018 roku pożar przetoczył się przez to muzeum, najstarszą instytucję naukową w kraju, i zniszczył szacunkowo 92% z 20 milionów eksponatów. Miejsce, w którym przechowywano nogę, nie zostało naruszone. Kiedy Juliana Sayão i współpracownicy formalnie nazwali zwierzę w 2020 roku, połączyli słowa z języka Tupi: ara, „zrodzony”, i atá, „ogień”, i zadedykowali gatunek muzeum: dinozaur zrodzony z pożaru Muzeum Narodowego. Sayão i Alexander Kellner, paleontolog z muzeum, są współautorami nowej publikacji.

Ślady wzrostu w kości sugerują, że zwierzę miało około czterech lat, gdy zginęło – był to młody teropod o długości około 3 metrów, wciąż rosnący. Należał do celurozaurów, gałęzi dwunożnych drapieżników, które później wydały tyranozaury, a ostatecznie ptaki.

Jak to zrobili

Grice nie polowała na krew dinozaura. Jej laboratorium bada, jak wiele z pierwotnej chemii organizmu może przetrwać proces fosylizacji. Pod mikroskopem kanały naczyniowe nogi Aratasaurus okazały się wypełnione małymi, elipsoidalnymi ciałkami o długości około 23 mikrometrów i szerokości 20, czyli mniej więcej trzykrotnie większymi od średnicy ludzkiej czerwonej krwinki.

Sam kształt niczego nie dowodzi, ponieważ minerały i drobnoustroje tworzą przekonujące imitacje komórek. Dlatego zespół połączył mikroskopię, analizę mineralogiczną i geochemię molekularną. Ekstrakty z kości poddano wysokosprawnej chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas, technice rozdzielającej mieszaninę na składniki i ważącej każdy z nich. Wykryto hem B, najpowszechniejszą formę hemu w hemoglobinie, oraz zmodyfikowaną pochodną zwaną 3,8-dietylohemem B, której było około 90 razy więcej. Innymi słowy, większość hemu uległa chemicznej zmianie podczas fosylizacji.

Spektroskopia ujawniła następnie sygnaturę porfiryny, struktury pierścieniowej stanowiącej rdzeń hemu, wewnątrz samych ciałek przypominających komórki, a mapy pierwiastkowe wykazały w tych samych miejscach obecność żelaza, azotu i węgla. „Co kluczowe, badaliśmy chemię in situ, więc mogliśmy powiązać sygnały chemiczne z mikroskopijnymi strukturami w ich fizycznym kontekście wewnątrz skamieniałości” – powiedziała Grice portalowi Live Science. „To o wiele mocniejszy dowód niż zwykłe wyekstrahowanie cząsteczek z kawałka skamieniałości i zakładanie, skąd pochodzą”.

Aby sprawdzić, czy nie doszło do zanieczyszczenia, naukowcy przeanalizowali w ten sam sposób otaczającą skałę. Nie zawierała ona hemu B, a jedynie sygnatury chlorofilu i bakteriochlorofilu – barwników fotosyntetyzujących drobnoustrojów, które tworzyły matę, w której noga została pogrzebana. Kość zawierała także hydroksyprolinę, aminokwas typowy dla kolagenu, białka nadającego kości wytrzymałość.

Dlaczego chemia krwi mogła przetrwać tak długo

Ciałka przypominające komórki pokryte są hausmannitem, minerałem z grupy tlenków manganu. Zespół sugeruje, że powstał on wcześnie i zadziałał jak kapsuła czasu, uszczelniając struktury, zanim uległy rozkładowi. Naukowcy uważają również, że tusza została szybko pogrzebana w środowisku o niskiej zawartości tlenu, przykryta matami drobnoustrojów, co spowolniło normalny rozkład.

„Uważamy, że wczesna mineralizacja pomogła ustabilizować lub odtworzyć mikroskopijne struktury biologiczne, zanim zostały całkowicie zniszczone, podczas gdy aspekty związanej z nimi chemii również przetrwały w zmienionej formie” – powiedziała Grice portalowi Live Science. W oświadczeniu uczelni poszła jeszcze dalej: „Odkrycia te podważają wieloletnie założenia, że niektóre biomolekuły, takie jak hemoglobina, nie mogą przetrwać głębokiego czasu”.

To założenie od dziesięcioleci jest podważane. Naukowcy donosili o związkach zawierających hem w kości tyranozaura pod koniec lat 90. XX wieku, a badanie z 2015 roku opisało możliwe czerwone krwinki i włókna podobne do kolagenu w 75-milionowych okazach dinozaurów. Obie te tezy były gorąco dyskutowane. Nowa publikacja różni się tym, że łączy chemię z konkretnymi strukturami wewnątrz kości, a nie z proszkiem uzyskanym po jej zmieleniu.

Czego to nie rozstrzyga

Nie wszyscy akceptują, że są to krwinki. Mary Schweitzer, paleontolożka molekularna z North Carolina State University, która donosiła o naczyniach krwionośnych i tkankach miękkich zachowanych w skamieniałościach dinozaurów, nie brała udziału w badaniu. „Zgadzam się, że endogenne cząsteczki mogą przetrwać w pewnej formie przez czas geologiczny i że mogą nas wiele nauczyć” – powiedziała Live Science. „Nie jestem jednak przekonana, że przedstawione obrazy są pozostałościami czerwonych krwinek z kilku powodów”.

Jej głównym zarzutem jest kształt. Ssaki usuwają jądro z czerwonych krwinek, ale ptaki i gady je zachowują, co nadaje każdej komórce wypukłe uwypuklenie pośrodku. Ciałka Aratasaurus są wklęsłe, bez uwypuklenia, i mniejsze niż większość czerwonych krwinek zwierząt niebędących ssakami, „więc podobieństwo morfologiczne nie jest spełnione” – stwierdziła Schweitzer. Komórki mogły zostać zgniecione lub pęknięte przed mineralizacją, albo czerwone krwinki dinozaurów mogły po prostu różnić się od krwinek ich żyjących krewnych, ale żadna z tych hipotez nie została przetestowana. Schweitzer uznała chemię hemu i kolagenu za bardziej przekonującą niż identyfikację komórek.

Zanieczyszczenie to drugie otwarte pytanie. Sama publikacja przyznaje, że nie można całkowicie wykluczyć drobnoustrojów produkujących hem. Badanie kości Centrosaurus z 2019 roku wykazało obecność świeżego materiału organicznego i kwitnących społeczności drobnoustrojów żyjących wewnątrz skamieniałości, co przypomina, że pogrzebana kość może stać się siedliskiem z własną chemią. Czysty wynik z otaczającej skały przemawia przeciwko zewnętrznemu źródłu, ale nie może wykluczyć drobnoustrojów, które żyły wewnątrz kości.

Pozostałe ograniczenia dotyczą skali. To jedna noga z jednego zwierzęcia z jednego stanowiska. Hydroksyprolina to element budulcowy, a nie białko kolagenowe ani sekwencja, a nic w badaniu nie pokazuje białkowej części hemoglobiny. Kapsuła czasu z hausmannitu to proponowana ścieżka, a nie eksperyment, który ktokolwiek odtworzył w laboratorium.

Najczęstsze pytania o krew dinozaurów

Czy naukowcy znaleźli prawdziwą krew dinozaura?

Nie, nie płynną krew. Znaleźli struktury przypominające czerwone krwinki, przekształcone w minerał, oraz związane z nimi cząsteczki hemu. Większość tego hemu uległa chemicznej zmianie w ciągu 115 milionów lat.

Czy z tej skamieniałości można odzyskać DNA dinozaura?

Nie. Badanie nie wykazało obecności DNA, a Grice podkreśliła, że celem nigdy nie było jego znalezienie. Najstarsze kiedykolwiek odzyskane DNA pochodzi z osadów grenlandzkich sprzed około dwóch milionów lat, czyli znacznie młodszych niż jakikolwiek dinozaur.

Czym jest hem?

Hem to cząsteczka w kształcie pierścienia z atomem żelaza w centrum. Każda cząsteczka hemoglobiny zawiera cztery takie pierścienie i to one wiążą tlen we krwi. Hem B jest najpowszechniejszą formą.

Jakim dinozaurem był Aratasaurus?

Był to wczesny celurozaur, lekko zbudowany, dwunożny drapieżnik o długości około 3 metrów, z wczesnej kredy północno-wschodniej Brazylii. Znany jest tylko z częściowej prawej nogi przechowywanej w Muzeum Narodowym Brazylii.

Co dalej

Artykuł ukazał się online w Proceedings of the National Academy of Sciences 2 listopada 2026 roku. Zespół, w skład którego wchodzą naukowcy z Curtin, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Muzeum Narodowego, Regional University of Cariri i Johns Hopkins University, chce zastosować to samo podejście in situ do badania ewolucji krwi, metabolizmu i poziomu aktywności u wymarłych zwierząt.

Ta praca może nie wymagać nowych wykopalisk. „Naprawdę ekscytująca implikacja jest taka, że niezwykłe informacje molekularne mogą już znajdować się w kolekcjach muzealnych na całym świecie, czekając, aż zadamy nowe pytania starym skamieniałościom” – powiedziała Grice dziennikowi The Guardian. Skamieniałość, która otworzyła tę możliwość, leżała w takiej kolekcji, gdy muzeum płonęło.

Źródło: Grice et al., „Heme signatures in mineralized red blood cells within vascular canals of a 115-million-year-old dinosaur bone,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2614248123

Tagi: , , , , ,

Dodaj nas w Google

Dyskusja

Jest 0 komentarzy.