化石中發現距今2400萬年前的古老蛋白質 | 路透社

圖集1/2 2025年7月9日發佈的未註明日期資料照片展示了肯尼亞北部圖爾卡納地區的圖爾克韋爾河景觀，該地區發現了含有古老肽鏈（由稱為氨基酸的分子串組成，是蛋白質的"基本構建單元"）的牙齒化石。丹尼爾·格林/路透社供圖

2025年7月9日發佈的未註明日期資料照片展示了肯尼亞北部圖爾卡納地區的圖爾克韋爾河景觀，該地區發現了含有古老肽鏈的牙齒化石。丹尼爾·格林/路透社供圖 購買授權許可，打開新標籤頁華盛頓，7月9日（路透社）- 近年來，科學家在化石中提取古代DNA方面取得進展，為研究遠古生物提供了新視角。但迄今獲得的最古老DNA僅可追溯至約200萬年前。最新研究表明，作為細胞分子機器的蛋白質不僅能提供寶貴信息，還具有更持久的保存特性。科學家們現已從已滅絕的犀牛、大象和河馬的牙齒化石中提取並測序了蛋白質，其中包括一塊距今2100-2400萬年的犀牛牙齒化石。不同研究團隊在截然不同的環境中——加拿大寒冷的北極高地和肯尼亞酷熱的裂谷——發現的化石裏均找到了蛋白質片段。通過路透社可持續轉型通訊，瞭解影響企業和政府的最新ESG趨勢。立即訂閲。

廣告·繼續滾動"這些互補性研究共同證明，蛋白質——這種保存着生物進化史信息的生命基本構成單元——可以在全球各地的古老化石中被發現，“哈佛大學進化生物學家丹尼爾·格林表示。他是發表在《自然》期刊上的肯尼亞化石研究的主要作者，該研究詳見《自然》（新標籤頁打開）。這為探索深遠的進化歷史開闢了新前沿，包括人類譜系甚至可能包括恐龍。

“古代蛋白質能通過那些過於古老而無法保存DNA的樣本提供分子數據，從而揭示生物的進化歷史。這使得研究者能夠釐清生命之樹上的進化關係，甚至對於數百萬年前滅絕的物種也是如此，“哥本哈根大學地球研究所博士後研究員、加拿大化石研究主要作者瑞安·辛克萊·帕特森表示。自然，打開新標籤頁。廣告 · 繼續滾動DNA和蛋白質結構脆弱會隨時間降解，但蛋白質更具韌性。目前已知最古老的DNA來自200萬年前生活在格陵蘭的生物體。而此前通過蛋白質保存狀態能揭示進化關係的最古老記錄，是來自加拿大北極地區約400萬年前的樣本。

這項新研究將古蛋白質組學的研究邊界向前推進了數百萬年。

研究人員從肯尼亞圖爾卡納地區150-1800萬年前生活的五種犀牛、大象和河馬牙齒中提取蛋白質，這些蛋白質揭示了古代動物與現代近親間的關聯。

科研人員還從加拿大最北部努納武特地區霍頓隕石坑出土的距今2400萬年的已滅絕犀牛牙齒碎片中提取蛋白質，由此確定了該物種在犀牛家族譜系中的位置。

霍頓隕石坑寒冷乾燥的環境被認為是保存蛋白質的理想條件，而圖爾卡納炎熱氣候下的蛋白質保存更出乎意料。

作為生物學基本分子，DNA與蛋白質具有不同的結構和功能。脱氧核糖核酸是生命藍圖，攜帶生物體發育、生長和繁殖的指令；蛋白質則根據DNA指令執行多種功能。

“蛋白質由我們的遺傳密碼DNA編碼，因此蛋白質序列能揭示不同個體間的親緣關係、生物性別等信息，“格林解釋道。

科學家們從牙釉質中提取了肽鏈——這種由氨基酸組成的有機化合物鏈是構成蛋白質的基本單元。

“某些蛋白質參與構建牙齒，這是動物體內最堅硬且最持久的組織結構，“格林補充道。

“牙釉質主要成分是岩石般的羥基磷灰石礦物，但其形成過程受蛋白質生物引導，這些蛋白質長期調控着牙齒的形態與硬度。由於這些蛋白質被封閉在釉質礦物深層，我們有理由相信蛋白質片段能保存數千萬年之久，“格林表示。

智人約30萬年前出現。此前曾在人類進化譜系中某些已滅絕的古人類（原始人）牙齒中發現過古老蛋白質。圖爾卡納地區曾出土過重要古人類化石。

研究合著者、馬里蘭州史密森尼博物館保護研究所物理學家蒂莫西·克利蘭指出：“古人類的進化發展和/或多樣化就發生在我們樣本來源區域，因此我們的研究成果為未來探索肯尼亞圖爾卡納盆地人類祖先的釉質蛋白質組（蛋白質集合）提供了可能。”

所研究的蛋白質源自恐龍時代結束後哺乳動物時期的大型物種，統治地球的中生代於6600萬年前終結。

格林表示，在這項新研究中，可檢測到的蛋白質數量在年代更久遠的化石中逐漸減少。但他並未排除發現恐龍時代蛋白質的可能性，並指出：“更新、更優的古代蛋白質提取與檢測方法或許能將古蛋白質組學研究推進到中生代。”

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