Voor het eerst hebben onderzoekers metabolieten uit gefossiliseerde botten van 1,3 tot 3 miljoen jaar oud geïsoleerd en geanalyseerd. De studie, gepubliceerd in Nature, gebruikte deze moleculen om dieren, hun dieet en lokale omgevingen te reconstrueren. De resultaten wijzen erop dat de onderzochte gebieden toen natter en warmer waren dan vandaag.
Het team ging uit van de veronderstelling dat metabolieten die tijdens het leven via de bloedcirculatie aanwezig waren, in kleine holtes van het bot konden blijven zitten. Ze gebruikten massaspectrometrie, een techniek die moleculen in ionen omzet om ze te identificeren. Met dezelfde methode analyseerden ze eerst moderne muizenbotten en identificeerden bijna 2.200 metabolieten; in sommige monsters werden ook eiwitten zoals collageen gevonden.
Vervolgens onderzochten de onderzoekers fossiele botfragmenten uit oudere paleontologische collecties uit Tanzania, Malawi en Zuid-Afrika. De monsters, van soorten met huidige verwanten in de regio (muis, grondeekhoorn, gerbil, antilope, varken, olifant), leverden duizenden metabolieten op, waarvan veel gemeenschappelijk waren met moderne dieren. De gevonden moleculen gaven inzicht in processen zoals het metabolisme van aminozuren, koolhydraten, vitaminen en mineralen. Sommige metabolieten verwezen naar genen die samenhangen met oestrogeen, wat suggereert dat bepaalde dieren vrouwtjes waren. In één geval toonde een 1,8 miljoen jaar oude grondeekhoorn uit Olduvai Gorge een metaboliet die uniek is voor de parasiet Trypanosoma brucei en tekenen van een ontstekingsremmende reactie, wat consistent is met een infectie.
Plantaardige metabolieten, waaronder vormen van aloë en asperge, hielpen het dieet en lokale condities zoals temperatuur, neerslag, bodem en boomdekking te reconstrueren. Die reconstructies sluiten aan bij eerder werk dat de Olduvai Gorge Bed als zoetwaterbos en grasland beschrijft en de Upper Bed als droge bossen en moerassen. De auteurs menen dat metabolomische analyse van fossielen een nieuw niveau van ecologisch detail over prehistorische omgevingen kan opleveren. Verdere auteurs komen uit instellingen in Frankrijk, Duitsland, Canada en de VS. Het onderzoek kreeg steun van The Leakey Foundation en extra technische steun van de National Institutes of Health.
Moeilijke woorden
- metaboliet — Kleine molecule uit stofwisseling van levende organismen.metabolieten
- massaspectrometrie — Techniek die moleculen ioniseert om ze te identificeren.
- reconstrueren — Herstellen of in kaart brengen van vroegere situaties.
- aminozuur — Klein bouwsteen van eiwitten in organismen.aminozuren
- oestrogeen — Hormoon dat vaak een rol bij vrouwtjes speelt.
- parasiet — Organisme dat leeft ten koste van een andere gastheer.
- ontstekingsremmend — Eigenschap die ontsteking of zwelling vermindert.ontstekingsremmende
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke nieuwe informatie kunnen metabolieten uit fossielen volgens de tekst geven over prehistorische omgevingen?
- Welke voordelen en beperkingen zie je bij het vergelijken van fossiele metabolieten met metabolieten van moderne dieren?
- Hoe kan de vondst van metabolieten die op parasieten duiden ons begrip van gezondheid en gedrag van oude dieren veranderen?
Gerelateerde artikelen
Lokale klimaatadaptatie moet centraal staan in Afrika
Een nieuwe analyse zegt dat Afrika lokaal geleide klimaatadaptatie nodig heeft om risico’s voor levensonderhoud, ecosystemen en ontwikkeling te beperken. De studie benadrukt integratie in nationale planning en echte deelname van gemeenschappen.
Batterij uit de bodem voedt landbouwsensoren
Een spin-off van de University of Bath ontwikkelde Bactery, een batterij die energie oogst uit bodembacteriën om sensoren en IoT-apparaten op landbouwgrond van stroom te voorzien. Het apparaat is getest in Brazilië en de makers willen opschalen.
