1億1500万年前の恐竜の血液が発見される

本および映画「ジュラシック・パーク」では、琥珀の中に保存されていた恐竜の血が重要な役割を果たしています。彼の助けを借りて、架空の科学者たちは長い間絶滅した恐竜種のクローンを作成し、ティラノサウルスとその仲間たちを生き返らせます。しかし実際には、そのような取り組みは、少なくとも今のところは事実上不可能でしょう。数年前の実験で判明したように、たとえ琥珀の中でも、閉じ込められた生物のDNAはおそらく十分長くは残らないだろう。

たとえ化石化した形態であっても、化石化した血液は依然として希少である。古生物学者はすでにモンゴルと北アメリカの恐竜の骨の血管内に丸い微細構造を発見しており、これが赤血球であると解釈している。しかし、それが本当に恐竜の血液なのか、それともその後移動してきた単なる細菌細胞なのかを明確に証明することはできなかった。

若い肉食恐竜の足の骨から発見

今回、古生物学者たちは初めて、化石恐竜の血液を明確に検出することに成功した。オーストラリアのカーティン大学のクリティ・グライス率いるチームは、ブラジル北西部で発見された1億1500万年前の恐竜の化石の足の骨を調べた。アラタサウルスムセウナシオナリ種のこの略奪恐竜は、身長が約 3.50 メートルで、死んだ時には成長が半分しかありませんでした。彼が死亡したとき、彼の死骸はバクテリアマットだらけの酸素の少ない泥の中に沈み、そのためほぼ無傷で石化することができた。

しかし、恐竜の血液の残骸は保存されていたのでしょうか？これを明らかにするために、グライス氏と彼のチームはまず、走査型電子顕微鏡とX線分光法を使用して、捕食性恐竜の脚の骨の化石にある小さな静脈管を調べた。そして実際、彼らは形と大きさが赤血球に似た多数の丸い構造を発見しました。分光分析では、これらの化石化した細胞には特に高レベルの鉄、酸素、窒素、炭素が含まれていることも示されました。

「楕円体構造の頻度と形態、それらの血管経路内での排他的な局在、ならびにそれらの有機的および無機的特徴は、これらが元の赤血球の化石残骸であることを示している」と古生物学者は書いている。

化石化した赤血球の走査型電子顕微鏡写真と、これらの細胞内のさまざまな元素の検出。 — © Grice et al./PNAS、CC-by-nc-nd 4.0

ヘモグロビンの分子残基

しかし、これだけでは、これらの細胞遺物が実際に恐竜の血液細胞であったことを決定的に証明するには十分ではありません。そこで次のステップとして、グライス氏と彼のチームは化学分析を使用して血液の分子成分を探しました。これを行うために、彼らは丸い構造の小さなサンプルを抽出し、それらをさまざまな溶媒に溶解し、液体クロマトグラフィーと質量分析を使用して検査しました。

その結果、「我々の分析により、赤血球様構造と周囲の細胞外マトリックスに特徴的な有機的痕跡が明らかになった」と古生物学者は報告している。さらに詳しく分析したところ、検出された分子には赤血色素ヘモグロビンの誘導体であるヘム化合物も含まれていることが判明した。研究者らによると、これらの分子の組成は外部汚染に対抗するものであるという。

「画期的な発見だ！」

「1億1500万年前の赤血球から無傷のヘム分子が検出されたことは驚くべきことです」とグライス氏は言う。「これは、ヘモグロビンなどの特定の生体分子は長期間生存できないという長年の仮定に矛盾します。」血球様細胞と合わせて、ヘムの証拠は、恐竜の血液がこの捕食恐竜の化石に実際に保存されていたことを示唆しています。

古生物学者が化石化した恐竜の血液を検出したのはこれが初めてだ。「これは本当に画期的な発見です」とグライス氏は言う。 1億1500万年前のアラタサウルスの化石は、化石に先史時代の血液が含まれていたことを示すこれまでで最も古い証拠を提供する。

このような細胞化石や分子化石は、古生物学にまったく新しい可能性をもたらします。「私たちは、長く絶滅した動物の生理学に対する直接的な分子的洞察を得ることができます。これにより、動物と彼らが住んでいた世界をより深く理解できるようになります」とグライス氏は説明します。また、絶滅した動物の血液と代謝がかつてどのように発達し、おそらく変化したかを追跡することも可能になります。

Quelle: Kliti Grice (カーティン大学、パース) 他、米国科学アカデミー紀要、2016 年。土井: 10.1073/pnas.2614248123

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