พบโปรตีนดึกดําบรรพ์ภายในกระดูกของไดโนเสาร์อายุกว่า 195 ล้านปี

Ancient proteins
ภาพกระดูกซี่โครงของลู่เฟิงโกซอรัสเชื่อว่าวงรีเป็นหลอดเลือด ภาพโดย Robert Reisz ผู้ทำวิจัย

นักวิทยาศาสตร์พบโปรตีนดึกดําบรรพ์ภายในกระดูกของไดโนเสาร์ที่มีอายุประมาณ 195 ล้านปี การค้นพบครั้งนี้เป็นการค้นโปรตีนดึกดําบรรพ์ที่มีอายุมากที่สุดซึ่งมีอายุมากกว่าถึง 100 ล้านปีของซากอินทรีย์เท่าที่เคยพบมาในฟอสซิล การค้นพบครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ตีพิมพ์ผลงานในวารสารทางวิชาการ Nature Communications

โดยปกติผู้เชี่ยวชาญทางด้านฟอสซิลจะศึกษาโครงสร้างสรีระของสัตว์ดึกดําบรรพ์จากกระดูกหรือฟอสซิลที่พบว่ามันมีลักษณะทางกายภาพอย่างไร แต่จะไม่สามารถศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับสัตว์เหล่านั้นเช่นในเรื่องของการวิวัฒนาการของมันเพราะสัตว์ที่ตายไปนานแล้วดีเอ็นเอหรือสารเคมีอื่น ๆ จะถูกทำลายหายไปตามการเวลา สิ่งที่เหลือก็เพียงแค่กระดูกซึ่งเป็นแคลเซียมซึ่งไม่มีสารพันธุกรรมหรือสารเคมีอื่นใดๆ ให้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาเพิ่มเติม

แต่ในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์สามารถพบซากอินทรีย์ดึกดําบรรพ์ที่ถูกเก็บรักษาไว้อย่างเหลือเชื่อเป็นล้าน ๆ ปี ซึ่งซากอินทรีย์ดึกดําบรรพ์ที่ถูกค้นพบที่มีอายุมากที่สุดก่อนหน้าการค้นพบครั้งนี้อยู่ที่ประมาณ 75 ล้านปี ในครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์พบโปรตีนซี่งถูกเก็บรักษาไว้ภายในกระดูกของไดโนเสาร์ที่มีอายุกว่า 195 ล้านปี

สิ่งท้าทายที่สุดของนักวิทยาศาสตร์เมื่อพบสารเคมีเหล่านี้คือจะต้องสกัดมันออกมาจากฟอสซิล เนื่องจากการเก็บรักษาไว้ภายในฟอสซิลเป็นอย่างดีซึ่งทำให้สารเคมีเหล่านี้ยังคงอยู่ได้เป็นล้าน ๆ ปีหลังจากสัตว์ตายไป การสกัดเอาซากอินทรีย์ออกมาจากฟอสซิลเป็นปัญหาใหญ่เนื่องจากเมื่อนักวิทยาศาสตร์นำโมเลกุลของสารอินทรีย์ออกมาได้แล้วนั้นส่วนใหญ่จะถูกปะปนกับสารอินทรีย์ของปัจจุบัน และเป็นผลทำให้ตัวอย่างเหล่านั้นส่วนใหญ่ใช้ในการศึกษาไม่ได้เพราะการปนเปื้อน

แต่ในครั้งนี้นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการที่ทันสมัยโดยการสแกนสิ่งที่อยู่ภายในฟอสซิลโดยที่ไม่ต้องทำการสกัดจึงไม่มีความเสียงของการปนเปื้อน วิธีการใหม่ที่ทันสมัยนี้จะต้องใช้ซิงโครตรอน (synchrotrons) ซึ่งคือเครื่องเร่งอนุภาคโดยการใช้สนามแม่เหล็กในการหมุนอนุภาคภายในวงแวน โดยทั่วไปอนุภาคจะเป็นอิเล็กตรอนที่ความเร็วเกือบ ๆ จะเท่ากับความเร็งของแสง ที่ความเร็งสูงขนาดนี้ซิงโครตรอนจะปลดปล่อยลำแสงอินฟราเรดที่มีความเข้มสูง และแสงอินฟราเรดที่มีความเข้มสูงนี้เองที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการสแกนซากอินทรีย์ขนาดเล็ก ๆ โดยไม่ต้องสกัดมันออกมา นักวิทยาศาสตร์จะวิเคราะห์ความยาวคลื่นของแสงอินฟราเรดที่สารเคมีดําบรรพ์ดูดซับซึ่งจะแสดงผลออกเป็นส่วนประกอบทางเคมีต่าง ๆ ของซากดึกดําบรรพ์นั้น

ฟอสซิลที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาเป็นซากกระดูกของลู่เฟิงโกซอรัส (Lufengosaurus) ซึ่งเป็นไดโนเสาร์กินพืชมีความยาวลำตัวสูงสุดประมาณ 8 เมตร ไดโนเสาร์ได้ชื่อมาจากสถานที่ที่มันถูกพบครั้งแรกซึ่งอยู่ที่ลู่เฟิงในมณฑลยูนานประเทศจีน ลู่เฟิงโกซอรัสเป็นไดโนเสาร์ในกลุ่มไดโนเสาร์คอยาวหางยาว (sauropodomorph) ซึ่งเป็นกลุ่มเดียวกับบรอนตอเสาร์

จากการสแกนครั้งนี้บนเศษโปร่งใสที่มีลักษณะแบนขนาดประมาณ 20 ถึง 50 ไมครอนโดยส่วนใหญ่เครื่องมืออินฟราเรดจะบงชี้ว่ามันเป็นโปรตีนของคอลลาเจน และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นส่วนของเส้นเลือดภายในกระดูกที่ยังคงเหลืออยู่ และโปรตีนดึกดําบรรพ์นี้เป็นโปรตีนที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยค้นพบกันมา นอกจากนี้มีอนุภาคทรงกลมของแร่เหล็กขนาด 6 ถึง 8 ไมครอน นักวิจัยได้เชื่อว่ามันมีแนวโน้มที่จะเป็นเศษของเฮโมโกลบินและสารประกอบอื่น ๆ ในเซลล์เม็ดเลือดที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก นักวิจัยยังกล่าวอีกว่าธาตุเหล็กนี้เองที่อาจจะช่วยเก็บรักษาโปรตีนของคอลลาเจนจนถึงวันนี้เป็นเวลา 195 ล้านปี

 

อ่านเรื่องราวเพิ่มเติมเกี่ยวกับยุคดึกดําบรรพ์


 

ที่มา Nature Communications

 

error: กด RightClick แทน