20 Milyon Yıllık Gergedan Fosili, Evrim Tarihini Baştan Yazıyor
20 milyon yıllık bir gergedan dişinden elde edilen antik proteinler evrim anlayışımızı değiştiriyor.
Araştırmacılar, 20 milyon yıldan daha eski fosilleşmiş bir dişten elde edilen proteinleri analiz ederek gergedan evrimini anlamada büyük bir atılım gerçekleştirdiler.
Bu antik protein dizilerini inceleyen bilim insanları, bu tarih öncesi gergedanın, gergedan ailesinin diğer üyelerinden Orta Eosen ile Oligosen döneminde, yaklaşık 41 ila 25 milyon yıl önce ayrıldığını keşfetti.
Bulgular ayrıca gergedan ailesinin iki ana dalı olan Elasmotheriinae ve Rhinocerotinae’nin birbirinden ne zaman ayrıldığına dair yeni bilgiler sundu. Kanıtlar, Oligosen döneminde (yaklaşık 34 ila 22 milyon yıl önce) önceki fosil temelli çalışmaların gösterdiğinden daha yakın bir ayrışmaya işaret ediyor.
Mine proteinlerinin bu başarılı kurtarımı ve analizi, moleküler paleontolojide önemli bir sıçramaya işaret ederek, evrimsel protein korunumu için bilinen sınırı, şimdiye kadar kurtarılan en eski DNA’dan on kat daha eski bir zaman dilimine genişletiyor.
Orijinalliği Kimya ile Doğrulamak
York’taki ekip, proteinlerin ve amino asitlerin gerçekten eski olduğunu doğrulamakla ilgiliydi. Kanada’nın Yüksek Arktik bölgesinde ortaya çıkarılan gergedan dişini, içindeki proteinlerin nasıl korunduğunu daha net bir şekilde anlamak için kiral amino asit analizi olarak bilinen bir teknik kullanarak analiz ettiler.
Protein bozulmasının derecesini ölçerek ve daha önce analiz edilen gergedan materyaliyle karşılaştırarak, amino asitlerin dişin orijinali olduğunu ve daha sonraki kontaminasyonun bir sonucu olmadığını doğrulayabildiler.
Araştırmanın eş yazarı ve York Üniversitesi Kimya Bölümü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Marc Dickinson şunları söyledi: “Bu araçların zamanın daha da gerisini keşfetmemizi sağlaması olağanüstü. Eski proteinler hakkındaki bilgilerimize dayanarak, artık gezegenimizdeki eski yaşamın evrimi hakkında büyüleyici yeni sorular sormaya başlayabiliriz.”
Gergedan, şu anda nesli tükenmekte olan bir tür olarak sınıflandırıldığı için özellikle ilgi çekicidir ve bu nedenle derin zamanlardaki evrimsel geçmişini anlamak, geçmişteki çevresel değişikliklerin ve yok oluşların bugün gördüğümüz çeşitliliği nasıl şekillendirdiğine dair hayati bilgiler edinmemizi sağlar.
Bugüne kadar bilim insanları, nesli tükenmiş türlerin evrimsel geçmişini bir araya getirmek için fosillerin şekline ve yapısına veya daha yakın zamanda antik DNA’ya (aDNA) güvenmişlerdir. Bununla birlikte, aDNA nadiren 1 milyon yıldan fazla hayatta kalır ve derin evrimsel geçmişi anlamak için faydasını sınırlar.
Proteinler Tek Başına DNA’dan Daha Fazlasını Ortaya Koyuyor
Orta-Geç Miyosen dönemine (kabaca son 10 milyon yıl) ait fosillerde antik proteinler bulunmuş olsa da, evrimsel ilişkilerin sağlam bir şekilde yeniden yapılandırılması için yeterince ayrıntılı diziler elde etmek daha önce dört milyon yıldan daha eski olmayan örneklerle sınırlıydı.
Nature dergisinde yayınlanan yeni çalışma, bu pencereyi önemli ölçüde genişleterek proteinlerin doğru koşullar altında geniş jeolojik zaman ölçeklerinde varlığını sürdürme potansiyelini ortaya koyuyor.
York Üniversitesi Kimya Bölümü’ndeki doktora araştırmasının bir parçası olarak dişi analiz eden Fazeelah Munir şunları söyledi: “Bu kadar eski bir örnekten antik proteinlerin başarılı bir şekilde analiz edilmesi, koleksiyonlarında zaten inanılmaz fosiller bulunan dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarına yeni bir bakış açısı kazandırıyor. Bu önemli fosil, antik geçmişimizi anlamamıza yardımcı oluyor.”
Fosil, Kanada’nın şu anda permafrost ile karakterize edilen bir bölgesinde bulundu ve araştırmacılar, diş minesinin ve fosilin bulunduğu nispeten soğuk ortamın, proteinlerin uzun süre korunmasında önemli bir rol oynadığını söylüyor.
Diş minesi, eski proteinleri jeolojik zaman içinde bozulmaya karşı koruyabilen istikrarlı bir ‘iskele’ sağlar. Minenin minerallerin karmaşık yapısından kaynaklanan sertliği, koruyucu bir bariyer görevi görerek ölümden sonra meydana gelen proteinlerin parçalanmasını yavaşlatır.
Kopenhag Üniversitesi Globe Enstitüsü’nden Profesör Enrico Cappellini şunları söyledi: “Haughton Krateri paleontoloji için gerçekten özel bir yer olabilir: proteinleri geniş jeolojik zaman ölçeklerinde çürümekten koruyan biyomoleküler bir kasa.
“Eşsiz çevresel geçmişi, bazı bölgelerin yumuşak dokuları korumasına benzer şekilde, eski biyomoleküllerin olağanüstü bir şekilde korunduğu bir alan yaratmıştır. Bu bulgu, dünyanın dört bir yanındaki bölgelerde daha fazla paleontolojik saha çalışmasını teşvik etmelidir.”
Kopenhag Üniversitesi Globe Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Ryan Sinclair Paterson ise şunları ekledi: “Bu keşif, antik yaşamı nasıl inceleyebileceğimiz konusunda oyunun kurallarını değiştirecek nitelikte.”
Kaynak: https://scitechdaily.com