Dinozor Kanı İzleri: Dünyada İlk Kez Yapılan Keşif

Brezilya’da bulunan, 115 milyon yıllık bir fosil dinozor kemiği, yoğun bir mikrop ağı içinde korunmuş halde, kırmızı kan hücrelerini andıran küçük yapılar ve kanın moleküler izlerini içeriyor.

Arka arkaya Brezilya, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri’nden meslektaşlarımızla birlikte, bugün bu keşfi Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlıyoruz.

Bu, dinozor kanından bileşenlerin, kırmızı kan hücrelerini andıran yapılar içinde korunmuş halde doğrudan moleküler kanıtının ilk kez sunulmasıdır. Buluntu, soyu tükenmiş canlıların biyolojisine dair benzersiz bir pencere açıyor.

Aynı zamanda, mümkün olduğunu düşündüğümüz şeyi de genişletiyor: fosillerin milyonlarca yıl boyunca yumuşak dokular ve kan gibi biomolekülleri koruyabildiği gerçeği.

Avrupa’nın en iyi akademisyenlerinden kanıta dayalı analiz içeren haftalık e-posta

Brezilya’dan olağanüstü bir fosil

Brezilya’nın kuzeydoğusunda Romualdo Formasyonu’nda bulunan Aratasaurus museunacionali adlı küçük bir dinozora ait bir fosil örneğini inceledik.

Romualdo Formasyonu, son derece iyi korunmuş balıkları, kaplumbağaları, krokodil akrabalarını ve pterozavrlarıyla ünlüdür. Aynı zamanda nadir dinozor materyali de içerir. Sitenin benzersiz jeokimyasal koşulları, başka yerlerde nadiren görülen ince anatomik detaylarla fosilleri korumuştur.

Şu anda Brezilya’nın kuzeydoğusundaki bir paleontoloji müzesinde bulunan dinozor fosili, son derece iyi korunmuş kısmi bir arka uzuvdan oluşuyor.

Örnek, 2018’de müzenin geri alınamaz koleksiyonunun büyük bir kısmını yok eden felaket bir yangınla tahrip olana kadar Brezilya Ulusal Müzesi’nde saklanıyordu. Ancak bu fosili barındıran binayı yangın etkilemedi.

Adı, bu olağanüstü tarihi yansıtıyor. Aratasaurus, Tupi (Brezilya’nın yerli dillerinden biri) ara (“doğmuş”) ve atá (“yangın”) sözcüklerini Yunanca sauros (“kertenkele”) sözcüğüyle birleştiriyor. Tür adı museunacionali ise müzenin kendisine ithafen verilmiştir.

Birlikte ad, “Ulusal Müze yangından doğan dinozor” anlamına gelir.

Kemik içinde ne keşfettik

Kritik sorulardan biri, gözlemlediğimiz yapıların gerçekten biyolojik kalıntılar – yani gerçek kan – yoksa dokular taşlaşırken kemige sonradan işleyebilecek bir şey olup olmadığıydı.

En ikna edici kanıtlardan bazıları, yapıların kesin anatomik konumundan geliyor. Bunlar yalnızca kemiğin içindeki damar kanallarının içinde – yaşayan omurcukluda kırmız kan hücrelerinin bulunduğu yerde – bulunuyor.

Bir yandan da fosili saran tortularda bu yapılardan hiçbiri yoktu. Bu da onların dışarıdan bir kirlenmeden kaynaklanmış olma ihtimalini daha da azaltıyor.

Yapılar için birkaç alternatif açıklamayı değerlendirdik ve elendik. Sonuç olarak, bunların büyük olasılıkla gerçek fosilleşmiş kırmız kan hücreleri kalıntıları olduğuna inanıyoruz.

Kanın kimyasal parmak izleri

İddiyi daha da güçlendirmek için, aynı zamanda kanın iki kimyasal “parmak izini” de bulduk. Bunlar, kandaki oksijeni taşıyan protein olan hemoglobinin ana bileşeni olan heme moleküllerinin yapısına sahipti.

Fosili saran tortunun kimyası ile onun içindeki kimyas arasında dramatik bir fark vardı. Tortu büyük ölçüde bitkisel ve bakteriyel kaynaklı bileşikler içeriyordu. Fosil kemikse, heme moleküllerinin baskın olduğu belirgin bir imza taşıyordu.

Bu kanıtlar bir araya geldiğinde, kanadan türetilmiş gerçek korunmuş bileşiklerle karşı karşıya olduğumuza işaret ediyor.

Diğer analiz teknikleri, demir, karbon ve nitrogen dahil bazı elementlerle birlikte heme moleküllerinin varlığını doğruladı. Ayrıca, bağ dokusunda bulunan kolajenle ilişkili amino asitler de bulduk.

Bu 115 milyon yıl nasıl korunabildi?

Dinozor, çürümesini yavaşlatan oksijensiz bir ortamda hızlı bir şekilde gömüldü. Kan taze veya değişmeden kalmadı. Bunun yerine, mikroskobik kırmız kan hücreleri fosilleşme sırasında minerallere dönüştü.

Başka bir kritik faktör ise, biraz antioksidanlar gibi davranabilen hausmannit gibi minerallerin varlığı olabilir. Bu mineraller, hassas organik molekülleri stabilize edebilir ve onların parçalanmasını yavaşlatabilir.

Bu koşullar bir araya geldiğinde, biyolojik bilgi moleküler düzeyde – kan ve kolajen – beklentiden çok daha uzun bir süre korunmuştur.

İllüstrasyon, teropod dinozor Artasaurus’a ait bir uzuv kemiğinin, heme ve heme parçalanma ürünleri içeren kırmızı kan hücreleri halinde korunmuş halini göstermektedir. Victor O. Leshyk

Hücrelerin ortaya çıkardıkları

Fosilleşmiş kırmızı kan hücre benzeri yapılar, modern kuşlarda ve timsahgillerde bulunan hücrelere göre biraz daha büyük ve daha yuvarlaktır.

Bu fark, kemik fosilleşirken deformasyona uğramış olabilecekleri için ortaya çıkmış olabilir. Alternatif olarak, kuşlarla akraba olmayan dinozorların kırmızı kan hücrelerinin, modern akrabaları olan kuşlarınkilerden farklı bir şekle sahip olduğunu da ima ediyor olabilir.

Bu soruyu çözmek için daha fazla araştırmaya ihtiyacımız var. Ancak keşif, dinozorların bedenlerini hücresel düzeyde anlamaya yönelik ilginç yeni olasılıklar kapıyor.

Nasıl eminiz ki bu gerçekten kan?

Mikroskopi, mineraloji, spektroskopi ve moleküler jeokimya’dan gelen kanıtlar aynı sonuca işaret ediyor. Bunların, heme moleküllerinin izlerini içeren fosilleşmiş kırmızı kan hücre yapıları olduğundan eminiz.

Keşfimiz, kan kökenli moleküllerin uygun koşullarda 110 milyondan fazla yıl hayatta kalabileceğini gösteriyor. Aynı zamanda bunun nasıl olduğuna dair makul bir açıklama da sunuyor.

Temelinde, fosillerdeki yumuşak dokuların araştırmacıların daha önce sandığından daha fazla zaman dayanma olasılığına sahip olduğu izlenimini veriyor.

Belki de en heyecan verici çıkarım, dünyanın dört bir yanındaki müzelerin zaten devasa, büyük ölçüde kullanılmamış bir bilimsel kaynağa sahip olmasıdır. Birçok fosil gösteri için kullanılan çarpıcı örnekler değildir. Yine de olağanüstü moleküler, kimyasal ve çevresel bilgileri koruyor olabilirler.

Modern analiz tekniklerini kullanarak, onlarca yıl önce toplanan örnekleri yeniden değerlendirebilir ve eski yaşam hakkında tamamen yeni sorular sorabiliriz.

Fosil, Cariri Bölgesel Üniversitesi’nden Renan Bantim ve Antônio Saraiva ile Brezilya Ulusal Müzesi ve Rio de Janeiro Federal Üniversitesi’nden Juliana Sayão ve Alexander Kellner’ın katkılarıyla toplanmış ve korunmuştur; bu araştırmacılar aynı zamanda araştırmaya katkıda bulunmuş ve örneğe erişimi kolaylaştırmıştır. Diğer işbirlikçiler arasında Japonya Deniz-Yer Bilimleri Bilim ve Teknoloji Ajansı’ndan Yuta Isaji, Calum Fox, Nana Ogawa ve Noa Ohkouchi ile ABD’deki Johns Hopkins Üniversitesi’nden Jasmina Wiemann yer alır.

• Yeni araştırmalar, Avustralya ve Yeni Zelanda

Yazar

1. Curtin Üniversitesi Yer ve Gezegen Bilimleri Fakültesi’nde WA-Organik İzotop Jeokimyası Merkezi Kurucu Direktörü

Curtin Üniversitesi Yer ve Gezegen Bilimleri Fakültesi’nde WA-Organik İzotop Jeokimyası Merkezi Curucu Direktörü

Açıklama beyanı

Kliti Grice, Avustralya Araştırmalar Konseyi Laureate Bursundan destek almaktadır. Erken doktora araştırmalarında maleimidler, porfirinler ve ilgili moleküler fosiller üzerine yürüttüğü çalışmalara değerli bilimsel katkıları için kendisine minnettar olduğu doktora danışmanı, vefat eden Bristol Üniversitesi Profesörü James R. Maxwell, FRS’i takdirle anmaktadır. Bilimsel gelişimi üzerindeki etkisi derin ve kalıcı olmuştur. Kendisinin de aldığı Treibs Madalyası’nın, jeolojik malzemelerde korunmuş eski biyolojik pigmentlerin keşfinde öncü work Alfred Treibs’ten gelen bir bilimsel geleneği onurlandırdığı bağlamda James’in anılması özellikle uygundur.

Ortaklar

Curtin Üniversitesi, The Conversation AU üyesi olarak finansman sağlamaktadır.