Исследование, опубликованное в Nature, впервые показало, что метаболомика применима к ископаемым костям возрастом от 1.3 до 3 миллионов лет. Руководитель группы Тимоти Бромидж (NYU College of Dentistry) исходил из идеи, что метаболиты, переносимые кровью при жизни, могли оказаться запертыми в мелких нишах кости и сохраниться многие миллионы лет.
Команда использовала масс-спектрометрию, метод, превращающий молекулы в ионы для их идентификации. На современных мышах учёные сначала обнаружили около 2200 метаболитов; в некоторых образцах также находили белки, например коллаген. Ти же методы применили к фрагментам ископаемых костей из коллекций Танзании, Малави и Южной Африки.
Анализы выявили тысячи метаболитов, многие соответствовали метаболитам современных родственников — грызунов, антилопы, свиньи и слона. Молекулы отражали биохимические процессы: обмен аминокислот, углеводов, витаминов и минералов. Некоторые метаболиты указывали на гены, связанные с эстрогеном, что свидетельствует о наличии самок. В одном экземпляре, 1.8-million-year-old наземной белки из ущелья Олдувай, нашли метаболит, уникальный для паразита Trypanosoma brucei, и признаки противовоспалительной реакции, согласующиеся с инфекцией.
Растительные метаболиты, в том числе формы алоэ и спаржи, помогли восстановить диету животных и местные условия: температуру, осадки, состав почвы и лесистость. Эти реконструкции совпадают с предыдущими описаниями, где Olduvai Gorge Bed характеризуется как пресноводный лес и луг, а Upper Bed как сухие леса и болота. По всем участкам условия были более влажными и тёплыми, чем сегодня. Авторы отмечают, что метаболомика ископаемых может дать новый уровень экологической детализации. В работе участвовали учёные из учреждений Франции, Германии, Канады и США; исследование поддержало The Leakey Foundation и получило техническую поддержку от National Institutes of Health.
- Метод: масс-спектрометрия для идентификации молекул
- Ключевые находки: тысячи метаболитов и следы белков
- Вывод: более тёплый и влажный климат в древности
Сложные слова
- метаболомика — наука о малых молекулах в живых системах
- метаболит — маленькая молекула, участвующая в биохимии организмаметаболитов, метаболиты
- масс-спектрометрия — метод превращения молекул в ионы для анализамасс-спектрометрию
- коллаген — основной белок соединительной ткани у животных
- противовоспалительный — снижающий или подавляющий воспалительную реакцию организмапротивовоспалительной
- восстановить — вернуть прежнее состояние или узнать прошлое по данным
- детализация — уровень точности в описании или анализе явлениядетализации
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества даёт применение метаболомики к ископаемым костям при изучении древней окружающей среды? Приведите два примера из текста.
- Какие возможные ограничения или трудности вы видите в использовании метаболомики для восстановления диеты и климата прошлого?
- Как результаты исследования (более тёплый и влажный климат в древности) могут изменить представления о местах находок, например Olduvai Gorge?
Похожие статьи
Окситоцин растёт при групповой конкуренции у народа Tsimane
Учёные из Цюрихского университета исследовали, как меняется уровень окситоцина во время футбольных турниров у народа Tsimane в боливийской части Амазонки. Уровень гормона сильнее рос при играх с знакомыми соперниками и с явной внешней группой.
Возраст гранул термитов показывает, активна ли колония
Исследование Университета Калифорнии в Риверсайде показало, что микробы в гранулах помёта термитов меняются со временем. Ученые измерили падение бактериальной ДНК и предлагают полевой тест, чтобы отличать свежие гранулы от старых.
Климат повышает содержание мышьяка в рисе
Исследование показало, что повышение температуры и CO2 могут увеличить уровень токсичного неорганического мышьяка в рисе, выращиваемом на залитых водой полях, что повышает риски для здоровья людей. Учёные анализировали сорта риса и предлагают меры для снижения вреда.