Durante décadas, os cientistas geralmente presumiram que a fossilização destruía as moléculas orgânicas originais presentes nos ossos, dentes e outros tecidos. Segundo esse ponto de vista, não se esperava que as proteínas e outros materiais orgânicos sobrevivessem durante milhões de anos.
Uma nova investigação liderada pela Universidade de Liverpool fornece agora fortes evidências de que alguns fósseis mesozóicos, incluindo ossos e dentes de dinossauros, podem reter vestígios desses materiais orgânicos originais.
Usando métodos analíticos avançados, os pesquisadores detectaram restos de colágeno no osso do quadril EdmontossauroUm dinossauro com bico de pato. A descoberta acrescenta novas evidências importantes a um debate científico que continua há quase 30 anos.
Colágeno antigo encontrado em fósseis de dinossauros
O estudo, publicado em Química analíticaExaminado excepcionalmente bem preservado Edmontossauro O peso do sacro é de 22 kg. O sacro é um conjunto de vértebras ligadas à pelve e que fazem parte da parte inferior da coluna do animal.
O fóssil foi escavado em camadas rochosas do Cretáceo Superior na Formação Hell Creek, em Dakota do Sul. Esta famosa formação geológica preserva fósseis do final da era dos dinossauros. Este espécime agora faz parte da coleção da Universidade de Liverpool.
Devido à sua preservação invulgarmente boa, o fóssil deu aos investigadores a oportunidade de aplicar muitas técnicas modernas, incluindo sequenciação de proteínas e espectrometria de massa.
A espectrometria de massa é um método que ajuda os cientistas a identificar moléculas medindo sua massa e propriedades químicas. Neste caso, permitiu à equipa descobrir assinaturas moleculares associadas ao colagénio, a principal proteína estrutural encontrada no osso.
Evidências de que proteínas fósseis podem sobreviver
O professor Steve Taylor, presidente do Grupo de Pesquisa em Espectrometria de Massa do Departamento de Engenharia Elétrica e Eletrônica da Universidade de Liverpool, disse:
“Esta pesquisa mostra sem dúvida que biomoléculas orgânicas, como proteínas semelhantes ao colágeno, parecem estar presentes em alguns fósseis.
“Nossos resultados têm implicações de longo alcance. Primeiro, refutam a hipótese de que qualquer matéria orgânica encontrada em fósseis deve resultar de contaminação.
“Em segundo lugar, sugere que as imagens de microscopia de luz polarizada cruzada de ossos fósseis recolhidos ao longo de um século devem ser revisitadas. Estas imagens podem revelar manchas intactas de colagénio ósseo, oferecendo potencialmente um fundo pronto de candidatos fósseis para análise adicional de proteínas. Isto poderia desbloquear novos insights sobre os dinossauros – por exemplo, revelando relações entre espécies de dinossauros que permaneceram desconhecidas.
“Em última análise, as descobertas fornecem uma visão sobre o intrigante mistério de como estas proteínas conseguiram persistir nos fósseis durante tanto tempo”.
A questão da contaminação tem sido uma das questões centrais no debate sobre proteínas fósseis antigas. Os críticos argumentam que a matéria orgânica encontrada nos fósseis pode ter entrado nos espécimes muito mais tarde, proveniente de micróbios, solo, manuseio ou outras fontes ambientais. Os novos resultados reforçam a ideia de que pelo menos parte do material está de facto associada ao osso fóssil original.
Imagens antigas de fósseis podem conter novas pistas
As descobertas também podem dar aos pesquisadores uma nova maneira de identificar fósseis promissores para análise molecular.
A microscopia de luz polarizada cruzada usa luz especialmente filtrada para revelar estruturas que podem ser difíceis de ver com a microscopia normal. Os cientistas coletam essas imagens de ossos fossilizados há quase um século. Se manchas específicas de colágeno preservado puderem ser identificadas nessas imagens antigas, os pesquisadores poderão já ter uma grande coleção de fósseis que vale a pena examinar com novas técnicas de análise de proteínas.
Isto pode ajudar os cientistas a investigar questões que a anatomia fóssil tradicional nem sempre consegue responder, incluindo possíveis relações biológicas entre espécies de dinossauros.
Esta descoberta também dá origem a um grande mistério. Geralmente, espera-se que as proteínas demorem muito tempo a decompor-se, por isso os investigadores ainda precisam de compreender como o colagénio ou os seus fragmentos podem persistir dentro dos fósseis durante milhões de anos.
Várias técnicas confirmaram a descoberta
O projeto reuniu especialistas de diversas instituições e áreas de pesquisa.
Os pesquisadores da UCLA que contribuíram para o estudo usaram espectrometria de massa em tandem para detectar e quantificar – pela primeira vez – o aminoácido hidroxiprolina, que é específico do colágeno quando encontrado no osso, confirmando assim a presença de colágeno deteriorado.
A hidroxiprolina é um aminoácido fortemente associado ao colágeno. Portanto, a sua detecção em ossos fósseis fornece uma pista química adicional de que o colágeno degradado está presente.
Pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Espectrometria de Massa da Universidade de Liverpool realizaram os testes de sequenciamento de proteínas e espectrometria de massa.
Especialistas da Fábrica de Inovação de Materiais da universidade realizaram análises adicionais para confirmar os resultados.
O Centro de Pesquisa de Proteínas da Universidade de Liverpool identificou fragmentos de colágeno alfa-1, que é a principal forma de colágeno no tecido ósseo.
Juntas, as evidências parecem resolver uma controvérsia de longa data sobre se as moléculas orgânicas básicas podem persistir em fósseis extremamente antigos. Também abre novas possibilidades para o estudo de animais extintos a nível molecular, dando potencialmente aos cientistas acesso a informações biológicas que se acreditava terem desaparecido durante a fossilização.
