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
Мембрана в челюсти у предков млекопитающих
Исследование с КТ-сканами и компьютерным моделированием показало, что мембрана в изгибе челюсти древнего Thrinaxodon могла работать как барабанная перепонка. Это означает, что воздушный слух возник почти на 50 миллионов лет раньше, чем считали ранее.
Как представительство учёных влияет на доверие
Новое исследование в журнале Nature Human Behaviour показывает: демографическое представительство учёных влияет на общественное доверие в США. Авторы считают, что большее включение разных людей может укрепить доверие в условиях дезинформации и поляризации.
