Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature, nhóm do Timothy Bromage (NYU College of Dentistry) dẫn đầu đã lần đầu chiết xuất và phân tích hệ phân tử chuyển hóa từ xương hóa thạch có niên đại khoảng 1,3 đến 3 triệu năm. Họ áp dụng phổ khối để nhận diện các phân tử, và trước đó đã xác định gần 2.200 phân tử trong xương chuột hiện đại nhằm đối chiếu dữ liệu.
Các mẫu hóa thạch lấy từ bộ sưu tập cổ sinh vật học ở Tanzania, Malawi và Nam Phi thuộc nhiều loài có họ hàng với động vật sống gần khu vực đó ngày nay, gồm vài loài gậm nhấm, một loài linh dương, một con lợn và một con voi. Phân tích thu được hàng nghìn phân tử chuyển hóa, nhiều chất trùng với các loài hiện đại và còn phát hiện protein như collagen ở một số mẫu.
Các phân tử tiết lộ các quá trình sinh học quan trọng — chuyển hóa axit amin, carbohydrate, vitamin và khoáng chất — và một số dấu hiệu phân tử liên quan tới gen gắn với estrogen, gợi ý một số cá thể là con cái. Một mẫu sóc đất 1,8 triệu năm từ Hẻm núi Olduvai chứa phân tử đặc trưng của ký sinh trùng Trypanosoma brucei cùng dấu hiệu phản ứng chống viêm, phù hợp với nhiễm trùng.
Phân tử thực vật, gồm dạng của nha đam và măng tây, cung cấp thông tin về chế độ ăn và giúp tái tạo các điều kiện địa phương như nhiệt độ, lượng mưa, đất và độ che phủ cây cối. Những tái tạo này tương thích với nghiên cứu trước đây về các lớp trầm tích ở Olduvai Gorge, và trên toàn bộ địa điểm nghiên cứu cho thấy điều kiện ấm và ẩm hơn so với hiện nay. Nghiên cứu có sự tham gia của tác giả từ Pháp, Đức, Canada và Hoa Kỳ, được hỗ trợ bởi The Leakey Foundation và nhận hỗ trợ kỹ thuật từ National Institutes of Health.
Từ khó
- phổ khối — kỹ thuật xác định khối lượng phân tử
- phân tử chuyển hóa — một phân tử liên quan đến trao đổi chất
- chiết xuất — lấy ra chất từ mẫu bằng phương pháp
- collagen — một loại protein cấu trúc trong mô liên kết
- ký sinh trùng — sinh vật sống nhờ trên cơ thể vật khác
- tái tạo — khôi phục lại hoặc mô phỏng lại điều kiện
- trầm tích — vật liệu lắng xuống tạo lớp đất đá
- cổ sinh vật học — nghiên cứu hóa thạch và sinh vật đã chết
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Phát hiện phân tử như protein và dấu hiệu ký sinh trùng trong xương hóa thạch có thể thay đổi hiểu biết của chúng ta về các sinh vật cổ như thế nào? Hãy nêu ví dụ từ bài.
- Tại sao nhóm nghiên cứu đối chiếu dữ liệu hóa thạch với phân tử từ xương chuột hiện đại? Bạn nghĩ việc so sánh này quan trọng ở điểm nào?
- Nghiên cứu cho biết điều kiện ở một số khu vực ấm và ẩm hơn hiện nay. Theo bạn, những thay đổi khí hậu như vậy ảnh hưởng ra sao đến môi trường sống và thức ăn của động vật?
Bài viết liên quan
Mô hình mới làm thay đổi hiểu biết về Thiên Vương và Hải Vương
Các nhà khoa học từ University of Zurich phát triển mô phỏng mới cho lõi của Thiên Vương và Hải Vương. Kết quả cho thấy hai hành tinh này không nhất thiết chỉ là hành tinh 'băng' và giải thích được trường từ kỳ lạ của chúng.
