Палеонтологи знайшли найдавніший білок з пташиних пір'я

Китайські та американські палеонтологи виявили найдавніші сліди білків-кератинів - компонентів пір'я птахів і динозаврів. Вік останків, в яких була зроблена знахідка, оцінюється в 130 мільйонів років. Завдяки тому що скам'янілості так добре збереглися, вчені змогли надійно показати, що в пір'ях виявленого птаха були меланосоми - пофарбовані органели, що поглинають світло. Знахідка показує, що час життя органічних сполук може бути набагато довшим, ніж вважалося раніше. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє прес-реліз Університету Північної Кароліни.

Наявність пір'я у деяких груп динозаврів і птахів добре описано і задокументовано на основі численних знахідок, що відносяться до середнього Юрського і Мілового періодів. Однак, довести наявність у пір'ях органел, відповідальних за фарбування, - і, відповідно, зробити здогадки про колір динозаврів та їх умови проживання, - досить складно. Це пов'язано з тим, що в скам'янілостях важко відрізнити мікроорганізми, що з'явилися на пір'ях після смерті тварини, і меланосоми - об'єкти майже збігаються за розмірами. Спочатку мікроскопічні тіла відносили до мікробів, і лише в 2008 році з'явилися свідчення того, що вони можуть являти собою меланосоми.

Лише в невеликій кількості робіт вченим вдалося хімічно підтвердити, що мікроскопічні включення являють собою меланосоми. У першому випадку хіміки знайшли меланін в останках ока риби епохи еоцену (56,0 - 33,9 мільйонів років тому), у другому - у родича археоптериксу, анхіорніса, що мешкав на території Китаю 160 мільйонів років тому.

У новій роботі палеонтологам вдалося показати наявність меланосом в останках еоконфуціусорніса, вік яких оцінюється в 130 мільйонів років. Ця тварина, розміром з ворону, являє собою першу беззубу птицю з кератиновим дзьобом - подібну до сучасних видів. Назва роду походить від грецького ἠώς (еос) - «світанок» і назви спорідненої групи тварин - конфуціусорнісів (від слів «Конфуцій» і «птах»).

Вчені проаналізували меланосоми і білкові фрагменти в пір'ях, виявлених в біоті Жехе (Jehol Biota, північ Китаю). Як порівняння дослідники використовували сучасні пір'я курки. Для цього використовувалися різні методи електронної мікроскопії, а також імунний аналіз за допомогою антитіл до бета-кератину, закріплених на золотих наночастинках. Останній дозволив візуалізувати окремі волокна кератину в стародавніх зразках і переконатися в їх збереження.

"Якщо малі тіла в пір'ях дійсно меланосоми, то вони повинні бути занурені в кератинову матрицю, оскільки пір'я містять бета-кератин. Якби ми не знайшли кератин, то ці тіла могли б виявитися мікробами або сумішшю мікробів і меланосом. У будь-якому випадку передбачення про забарвлення динозаврів виявилися б неточними ", - розповідає Мері Швайцер, співробітник Університету Північної Кароліни і співавтор дослідження.

У результаті палеонтологам вдалося підтвердити наявність меланосом у пір'ях кількома незалежними методами.

Кератини - фібрилярні (нитевидні) білки, що володіють високою механічною міцністю, яка поступається з усіх матеріалів біологічного походження лише хитиною. В організмі людини можна зустріти альфа-кератини - вони є основною для волосся. Бета-кератини зустрічаються в лусці, кігтях, дзьобах і пір'ях птахів.

Раніше ми повідомляли про найдавнішу знахідку добре збережених в бурштині пташиних пір'їв. Незважаючи на вік у 99 мільйонів років, вони зберегли сліди початкового забарвлення - темно коричневої з блідими плямами.