Verbrande toast en dinosaurusbotten hebben een gemeenschappelijk kenmerk, volgens een nieuwe Door Yale geleide studie. Ze bevatten allebei chemicaliën die, onder de juiste voorwaarden, originele eiwitten omzetten in iets nieuws. Het is een proces dat onderzoekers kan helpen begrijpen hoe zachte weefselcellen in dinosaurusbotten honderden miljoenen jaren kunnen overleven.

Een onderzoeksteam van Yale, het American Museum of Natural History, de Universiteit van Brussel, en de Universiteit van Bonn kondigden de ontdekking op 9 november aan in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Fossiel zacht weefsel in dinosaurusbotten is al geruime tijd een controversieel onderwerp onder onderzoekers. harde weefsels, zoals botten, eieren, tanden, en emaille schalen, zijn in staat om verstening zeer goed te overleven. Zachte weefsels, zoals bloedvaten, cellen, en zenuwen - die in het harde weefsel zijn opgeslagen - zijn gevoeliger en men denkt dat ze na de dood snel vervallen. Deze zachte weefsels bestaan ​​voornamelijk uit eiwitten, waarvan wordt aangenomen dat ze binnen ongeveer vier miljoen jaar volledig worden afgebroken.

Maar dinosaurusbotten zijn veel ouder, ongeveer 100 miljoen jaar oud, en ze behouden af ​​en toe organische structuren die lijken op cellen en bloedvaten. Verschillende pogingen om deze paradox op te lossen hebben geen sluitend antwoord opgeleverd.

"We zijn de uitdaging aangegaan om de verstarring van eiwitten te begrijpen, " zei Yale paleontoloog Jasmina Wiemann, hoofdauteur van de studie. "We hebben 35 monsters van fossiele botten getest, eierschalen, en tanden om te leren of ze eiwitachtige zachte weefsels behouden, ontdek hun chemische samenstelling, en bepalen onder welke omstandigheden ze miljoenen jaren konden overleven."

De onderzoekers ontdekten dat zachte weefsels worden bewaard in monsters uit oxidatieve omgevingen zoals zandsteen en ondiepe, mariene kalksteen. De zachte weefsels werden getransformeerd in Advanced Glycoxidation en Lipoxidation eindproducten (AGE's en ALE's), die bestand zijn tegen verval en degradatie. Ze zijn ook structureel vergelijkbaar met chemische verbindingen die de donkere korst op toast bevlekken.

AGE's en ALE's worden gekenmerkt door een bruinachtige kleur die vlekken maakt op fossiele botten en tanden die ze bevatten. De verbindingen zijn hydrofoob, wat betekent dat ze bestand zijn tegen de normale effecten van water, en hebben eigenschappen die het moeilijk maken voor bacteriën om ze te consumeren.

Wiemann en haar collega's deden hun ontdekking door fossielen te ontkalken en de vrijgekomen zachte weefselstructuren in beeld te brengen. Ze pasten Raman-microspectroscopie toe - een niet-destructieve methode voor het analyseren van zowel de anorganische als organische inhoud van een monster - op de geëxtraheerde fossiele zachte weefsels. Tijdens dit proces, laserenergie gericht op het weefsel veroorzaakt moleculaire trillingen die spectrale vingerafdrukken dragen voor de aanwezige chemicaliën.

Co-auteur Derek Briggs, Yale's G. Evelyn Hutchinson hoogleraar geologie en geofysica en curator bij het Yale Peabody Museum of Natural History, zei dat de studie wijst op plaatsen waar zacht weefsel kan worden gevonden in fossiele botten, inclusief zandsteen afgezet uit rivieren, duinzand, en ondiepe mariene kalkstenen.

"Onze resultaten laten zien hoe chemische verandering de fossilisatie van deze zachte weefsels verklaart en de soorten omgevingen identificeert waar dit proces plaatsvindt, Briggs zei. "De uitbetaling is een manier om instellingen te targeten in het veld waar dit behoud waarschijnlijk zal plaatsvinden, het uitbreiden van een belangrijke bron van bewijs van de biologie en ecologie van oude gewervelde dieren."