Ta historia zaczęła się pięć lat temu w Stanach. Grupa poszukiwaczy prehistorycznych szczątków znalazła w formacji Hell Creek we wschodniej Montanie wielką kość udową z nogi tyranozaura. Skarb był tak duży, że nie mieścił się do helikoptera. W tej sytuacji postanowiono przełamać kość na pół. Jak się okazało, była to jedna z najlepszych decyzji w naukowej karierze dwóch izraelskich uczonych Johna Asara i Lewisa Cantleya.
Wewnątrz uda zachowały się fragmenty tkanki miękkiej i naczyń krwionośnych tyranozaura. Rzecz niebywała, dotychczas uważana za niemożliwą! Uczeni zafascynowani znaleziskiem poddali je badaniom spektometrii masowej potwierdzającym to, co widzieli gołym okiem. Udało im się wykryć obecność podstawowego białka budującego kości - kolagenu typu pierwszego.
Zespół Chrisa Organa z Harvardu wspólnie z ludźmi z Muzeum Zoologii Porównawczej w Cambrigde postanowił porównać odkryte białko z kolagenem pochodzącym od 19 gatunków współcześnie żyjących kręgowców. Cel: Ustalenie pozycji tyranozaura na drzewie filogenetycznym kręgowców, czyli znalezienie jego najbliższego żyjącego przodka.
Dziś w tygodniku "Science" Amerykanie opisują wyniki tego molekularnego śledztwa.
Do badań wybrano m.in. kurę, żabę, traszkę, pstrąga, danio (popularna rybka akwariowa), płaszczkę, szczura, mysz, szympansa, rezusa, człowieka, oposa, iguanę, psa, słonia, strusia, aligatora i kretojeża.
Do jakiej rodziny przynależy "król jaszczurów"? No cóż, do kur.
Król na ptasim dworzeOdkrycie miękkich tkanek, które mogły się zachować w szczątkach zwierzęcia, miało dotychczas nieprzekraczalną granice czasu: milion lat. Po tym okresie narządy wewnętrzne, szpik czy naczynia krwionośne ulegają bezpowrotnej mineralizacji - białka budujące ciało zwierzęcia rozpadają się i stopniowo materię organiczną zastępują minerały, w których leży szkielet.
Znalezienie pozostałości tkanek miękkich w kości tyranozaura żyjącego 68 mln lat temu było zatem ogromną sensacją. Ale w tej sensacji był większy potencjał. Białko, które wyizolowano z nogi prehistorycznego "jaszczura", to kolagen - jedna z najbardziej konserwowanych protein w świecie zwierząt. Co to oznacza?
Białka konserwowane niewiele zmieniają się w ciągu ewolucji, dlatego analiza sekwencji ich aminokwasów (cegiełek budujących białka) jest stosowana do ustalania kolejności pojawia się określonych gatunków. Uczeni porównują pokrewieństwo białek konserwowanych pochodzących z różnych gatunków, pilnie śledząc każdą drobną zmianę w ich budowie.
Im dane białko uczestniczy w bardziej elementarnych dla życia funkcjach, tym jest bardziej konserwowane ewolucyjnie.
Kolagen typu pierwszego buduje ciało każdego zwierzęcia. Białko to ma nietypowy skład aminokwasów. Zawiera duże ilości najmniejszego z istniejących aminokwasów - glicyny, a także proliny. Tworzą go również dwa aminokwasy nietypowe (a przez to charakterystyczne) przerobione przez organizm z dwóch popularnych (lizyny i proliny) na inne. Inną rzadką cechą kolagenu jest regularność rozmieszczenia aminokwasów. Powoduje ona, że kolagen ma tendencję do przyjmowania ściśle określonej struktury. Jego trzy cząsteczki skręcają się spontanicznie w potrójną, ściśle upakowaną helisę. Taka cząsteczka jest prawie nie do ruszenia - trwała i trudna do degradacji. Nikt jednak się nie spodziewał, że przetrwa tyle czasu. Okazało się, że w pewnych, bardzo określonych warunkach jest to możliwe.
Od momentu gwałtownego rozkwitu genetyki molekularnej często to, co do tej pory wydawało się naukowcom oczywiste z morfologicznego punktu widzenia, okazywało się nieprawdą. Wiele roślin i zwierząt podobnych z budowy i wyglądu, nie ma ze sobą zbyt wiele wspólnego i odwrotnie: gatunki z pozoru odmienne są sobie genetycznie najbliższe. Przykładem może być panda wielka, która wcale nie jest najbliżej spokrewniona z misiami, ale z szopami. A bliskim kuzynem słonia są maleńkie gryzonie - góralki, raczej podobne do wyrośniętej świnki morskiej niż do Pana Trąbalskiego (w warszawskim zoo zwierzęta te umieszczone są w jednej sali, a odkrycie ich pokrewieństwa niezmiennie dziwi kolejne rzesze zwiedzających)
Rewolucja w drzewach rodowych żyjących gatunków w zasadzie już się skończyła. Teraz opisuje się już tylko niedobitki. Ale w korzeniach drzewa filogenetycznego kręgowców (w tym także człowieka) można jeszcze sporo poszperać. Układanie puzzli przeniosło się niżej, na gatunki wymarłe. Tyranozaur jest pierwszym dinozaurem, który się znalazł w tej układance.
Grzebiemy dalej Badania Amerykanów ostatecznie potwierdziły tezę, że najbliższymi współcześnie żyjącymi krewnymi tyranozaura są ptaki.
- Wprawdzie od lat zakładaliśmy, że to nie krokodyle ani jaszczurki, ale ptaki są najbliższe dinozaurom, to wszelkie prace na ten temat opierały się głównie na wielu porównaniach budowy ciał tych zwierząt - tłumaczy Chris Organ, szef zespołu z Harvardu. - To niesamowite, że dziś na podstawie zaledwie 68 aminokwasów jesteśmy w stanie powiedzieć to samo. Ech... gdybyśmy mieli więcej materiału do analiz, to, kto wie, co jeszcze byśmy odkryli - wzdycha rozmarzony Chris.
Badania wymarłych gatunków mają ostatecznie rozwiązać rodzinne koneksje między zwierzętami w najbardziej niejasnych okresach ewolucji kręgowców. Dotychczas uczonym pracującym tylko "na kościach" opornie szło odsłanianie tych tajemnic.
Chociaż w zasadzie... w tym przypadku genetycy potwierdzili tylko to, co już od dawna jest znane miłośnikom dinozaurów.
