
恐龙蛋壳化石可以保存数百万年的氨基酸,氨基酸是蛋白质的组成部分
(神秘的地球uux.cn)据《对话》(埃文·托马斯·赛塔):作为一名科学家,实验室工作有时会变得单调乏味。但在2017年,当我还是英国布里斯托尔大学古生物学博士生时,我听到房间对面传来了一声欢快的惊叹。约克大学东北氨基酸外消旋化实验室负责人Kirsty Penkman刚刚阅读了色谱图上打印的数据,实际上是在跳上跳下。
该仪器在蛋壳中检测到了古代氨基酸的特征。氨基酸是构成生物体蛋白质序列的组成部分。但这不仅仅是蛋壳;这是生活在7000万年前的巨型草食性恐龙泰坦巨龙的化石。
数百万年来,没有多少有机物质存活下来,这限制了科学家研究灭绝生物生物学的能力,而现代生物的蛋白质和DNA可以测序。正如彭克曼的热情所暗示的那样,这些氨基酸非同寻常。
事实上,这一结果出乎意料地出现在我们团队努力测试恐龙骨骼中近乎原始蛋白质保存的说法中。我把各种骨骼化石带到了彭克曼,但结果表明,没有原始氨基酸被保存下来,它们甚至被埋葬环境中的微生物污染了。
测试蛋壳化石甚至不在我们最初的研究计划中。
孤儿化石碎片
然而,我刚刚看到我的同事Beatrice Demarchi、Penkman和他们的团队在380万年前的鸟蛋壳中检测到了短蛋白序列。我预测,如果恐龙蛋壳没有保存任何原始蛋白质,那么它们的骨头也可能不会保存任何蛋白质,我想看看情况是否如此。幸运的是,我们有恐龙蛋壳的来源。
2000年前后,许多蛋壳碎片从阿根廷非法出口到商业市场。作为一个痴迷化石的孩子,我甚至收到了一个来自美国一家矿产商店的硬币大小的碎片。彭克曼和我测试了这块碎片,以及欧洲博物馆礼品店的另一块碎片。
这些化石碎片在某些方面获得了科学价值,因为它们不属于任何博物馆收藏。我们不必担心在分析过程中会损坏它们。令我们惊讶的是,我们偶然发现了一个研究恐龙古代有机遗骸的难得机会。
蛋壳中的氨基酸
在这一初步发现的推动下,我们的大型国际团队使用多种技术分析了更多来自阿根廷、西班牙和中国的恐龙蛋壳。尽管一些蛋壳比其他蛋壳保存氨基酸的情况要好得多,但总体证据表明,这些分子是古老而原始的,可能有6600万至8600万年的历史。
在生命中,帮助蛋壳钙化的蛋白质被困在矿物晶体中。然而,我们检测到的其余氨基酸由游离分子组成,这些分子通过与水的反应从蛋白质链上断裂。我们只检测到一些最稳定的氨基酸。不太稳定的那些没有出现,因为它们已经退化了。
仍然保存下来的氨基酸是化学家所说的外消旋体。氨基酸可以以左旋或右旋的形式存在。生物体调节其氨基酸,使其几乎完全以左旋构型出现。生物体死亡后,氨基酸可以在利手性之间转换,直到达到50–50两种构型的混合物。
50-50的混合物被称为外消旋体,这表明氨基酸很久以前就已经从它们的蛋白质链中分离出来了。
方解石,氨基酸档案
我们的恐龙蛋壳研究结果显示,与鸟类蛋壳和软体动物外壳的年轻化石相比,恐龙蛋壳的退化程度更为严重。我们的结果也与实验室中蛋壳受热实验的结果相匹配,模拟了数千年或数百万年的降解过程。
生物体用一种叫做方解石的碳酸钙矿物来加固这些外壳。与构成骨骼的磷酸钙不同,方解石可以作为一个封闭系统,在分解时捕获参与钙化的蛋白质的产物,包括从蛋白质序列中分离的游离氨基酸。这个封闭的系统使我们能够在分析中观察氨基酸。
鸟类蛋壳甚至是在化石中发现保存蛋白质序列的最佳材料之一,更不用说游离氨基酸了。德马奇的团队从至少650万年前的鸟蛋壳中检测到了短而完整的氨基酸序列,这些氨基酸序列仍然结合在一条链中。
其他研究人员声称发现了更多古老的氨基酸,以及更极端和不太可能的蛋白质序列保存声明。但是,我们的研究使用了更广泛的方法,并报告了我们现在所知的组织中稳定分子的最佳信号,可以很好地保存分子。
我们的恐龙氨基酸可能是迄今为止发现的最古老的蛋白质相关物质的记录,证据非常有力,也是中生代恐龙的第一个明确证据。
用方解石回溯时光
最终在蛋白质中表达的DNA中的基因序列为科学家研究的生物体提供了源代码。但是,如果化石中只保存了一个子集的氨基酸,这就像从一本书中删除了除五个字母外的所有字母一样——几乎不可能进行文学分析。那么,来自古代生命的哪些信息可能会在这些方解石时间胶囊中持续存在呢?
一个生物信息信号可能涉及稳定的同位素,这些同位素是同一元素具有不同质量的原子。科学家可以通过观察碳、氧或氮的稳定同位素比例来了解它们的来源,比如动物的饮食。由于蛋壳方解石是一个封闭的系统,其氨基酸中稳定的同位素比例更有可能直接来自恐龙,而不是外部污染。
在未来的研究中,我们的团队将使用化石来寻找更远的时间。除了产卵恐龙以外的其他生物用方解石来增强它们的组织。例如,生活在5亿多年前的被称为三叶虫的海洋节肢动物眼睛里有方解石。
研究更古老的遗骸可以帮助科学家了解化石在长时间内发生的分子变化。化石方解石,地球的分子时间胶囊,可能会为研究人员更好地了解它们的生物学提供来自遥远生命的微弱故事。
在我们的初步分析中使用的孤儿蛋壳找到了一个幸福的结局。他们最终在阿根廷的巴塔哥尼亚自然科学博物馆(Museo Provincial Patagonico de Ciencias Naturales)找到了新家,并被遣返回已知唯一一个生产这种蛋壳微观结构的省份。
哥特式军刀有着什么样的来历?为什么被英国士兵所喜爱
哥特式军刀这个名字,大概会让很多人想像出一些什么奇奇怪怪的冷兵器。因此,为了打破大家多余的幻想,因此在这里要先说明一下,这种军刀其实更加严谨的名字,应该是英国哥特式笼手步兵剑(Gothic hilted British infantry swords)。不过虽然其被称作“剑”,但按照中国的标准,其实这种武器因为带有弧度,而且是单刃武器,所以在汉语语境中更加接近我们所理解的“刀”。那么这种拥有梦幻般名字的英国武器,究竟是什么样的呢? 英国哥特式笼手步兵剑 哥特式军刀最早诞生于1822年。这种武器一开始主要是给步兵军士和们使用,而军官们则必须要自费购买。也因此,后来很多英国军官,干脆只是订做看起来颇为优雅的高级剑柄,然后在将自己中意的刀身装上。这一情况使得如今很多保存下来的早期高级哥特式军刀,从刀柄和刀身,都有着极大的区别。尤其是根据军官们之间的贫富差距,一些富裕的军官,往往在自己的军刀上,装饰着繁复的字母和花纹,并且还会在刀柄上包裹鲨鱼皮以此改良手感。 哥特式军刀最值得夸耀的刀柄 到了1845年,哥特式军刀诞生了全新的1845年式哥特式军刀。这种全新不仅表现在过去华丽的护手,被统一成固定样式,而且在刀身上,也发生了很大的变化。由于当时英国军方上层,开始倾向于希望骑兵们在冲锋时,能够更多发挥军刀的刺击,这样能够增加敌人的死亡率。因此1845年式哥特式军刀刀尖统一变成矛尖状,并且减缓军刀的弯度。 但同时为了避免对军刀的挥砍造成影响,军刀的刀背后部也有所增加。而到了1854年,过去传统的过去镂空线条式护手,正式被钢制实心护手取代,同时制定了标准的刀身长度32.5英寸。虽然对于这一变化,有些收藏家将其称之为1854年式哥特式军刀,但由于这种改变并不统一,且过去镂空式黄铜护手也没有立刻取代,这一时期的哥特式军刀,还是被归类为1845年式哥特式军刀。 哥特式军刀,尤其是1845年式哥特式军刀,可以说在英军中表现不俗。在克里米亚战争和各个战争中,其都有着相当可靠的表现。然而即使如此,这种军刀却依然不能令英国军方满意。不过这种不满实际上倒不是来自使用这种军刀的底层军士和骑兵,而是来自于英国军方上层。当时英军高层普遍观点认为,过去骑兵攻击时的劈砍,在战场上对敌人攻击的威力,完全无法与骑兵冲锋时,强烈的冲击力以及人力相互结合而进行的刺击相媲美。 这一观点最终导致哥特式军刀在1897年,被1897年式英国步兵军官剑取代。而这种剑却并没有继承前辈的辉煌,相反,因为换装之后新的1897年式英国步兵军官剑,并不符合英国骑兵的使用习惯,因而导致了英国骑兵无用论炎霄尘上,1897年式英国步兵军官剑也最终在一战前,被全新的的1908年式骑兵剑取代。 1897年式英国步兵军官剑。 不过,哥特式军刀虽然被英国军方强行退休,但却并没有因此彻底从英国军队中消失。在之后,由于哥特式军刀优雅的外形,这一武器成为了英国和其他一些英联邦国家的元首卫队和军乐队指挥的标配。对比它另外两个晚辈,这或许不得不说又是另一种别样的幸运吧。 随机文章学心理学可以找什么工作,心理学工作盘点(企业猎头/公务员)俄罗斯布拉莫斯超音速巡航导弹,号称最先进导弹(实际不如战斧神仙为什么不能结婚,仙界资源有限/神仙结婚生子会让仙界被挤爆冥王星是什么颜色,呈明暗的斑点图像(暗灰色/冥王星没生命)ufo为什么越来越多,丘吉尔猜想外星文明或许真的存在(未证实)迷案在线 mazx.cn本站内容大多收集于互联网,内容仅供娱乐,并不代表本站观点,如果本站内容侵犯了您的权益,敬请联系网站管理员,我们将尽快回复您,谢谢合作!
英国首相撒切尔夫人紧握一个年过9旬中国老人,这个老人是哪位!
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