Мягкие ткани динозавра: находки становятся обыденностью (Часть 1)

КОСТНЫЙ МОЗГ, ХРАНИВШИЙСЯ «10 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ»,

ЕЩЕ КОСТИ ДИНОЗАВРОВ С СОСУДАМИ И ЭРИТРОЦИТАМИ,

ЗАПАХ ОТ ОСТАНКОВ ВОЗРАСТОМ «ОКОЛО 70 МИЛЛИОНОВ ЛЕТ»,

МУМИИ ДИНОЗАВРОВ И ПРОЧЕЕ.

НАХОДКИ СТАНОВЯТСЯ ОБЫДЕННОСТЬЮ*

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. История вопроса
2. Верьте: самая нестойкая ткань организма способна сохраняться «десять миллионов лет»
3. Все новые динозавры, и все новые мягкие ткани возрастом в «десятки миллионов лет»
4. Органический запах от окаменелых костей с Адского Ручья
5. Мумии динозавров
6. Гипотезы о механизмах сохранения клеток и тканей в течение «десятков миллионов лет»

1. 6.1. Мнение патологоанатома
2. 6.2. Гипотеза первая: костный мозг миоценовых амфибий. Кость как герметичный контейнер и самородная сера как стабилизатор
3. 6.3. Гипотеза вторая: сосуды и клетки в костях динозавров. Индуцированные ионами железа свободные радикалы стабилизируют биополимеры
4. 6.4. Гипотеза третья: останки тесцелозавра с сердцем. Омыление мягких тканей способствует окаменению, а не распаду
5. 6.5. Гипотеза четвертая: мумия Леонардо. Не ясно как, но что-то когда-то остановило процесс разложения влажного образца, заместив его минерализацией

7. Биологические макромолекулы и структуры за «десятки миллионов лет» должны были получить дозу радиации во много миллионов «рентген».
8. Заключение
9. Список литературы

1. ВВЕДЕНИЕ. ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Гигантский пресс искусственно сформированных мифов настойчиво навязывает дебильные формулы.
С.А. Егишянц. «Тупики глобализации»

В третий раз на Рождественских образовательных чтениях мы представляем обзор из области относительно новой научной дисциплины молекулярной палеонтологии. Данная дисциплина занята необычными исследованиями, а именно: идентификацией в ископаемых остатках (возрастом до «сотен миллионов лет») сложных и нестойких биологических макромолекул (преимущественно белков), клеток и даже мягких тканей, которые сохранились именно как «клетки» и «мягкие ткани». Качественный и количественный прогресс в подобных исследованиях достигнут за последнее десятилетие, что обусловлено, во-первых, развитием методической базы молекулярных дисциплин и, во-вторых (причем это главное) – тем, что только около десяти лет назад стала ясна неабсурдность самой дисциплины. Именно тогда в ископаемых остатках бесспорно нашли нечто действительно существенное.

В 2005 г. в рамках центра «Шестодневъ» нами был опубликован первый обзор по молекулярной палеонтологии (причем вполне вероятно, что вообще первый научный обзор по этой теме на русском языке), где были представлены подробные сводки данных на тот период по молекулярной палеонтологии и палеоантропологии.1 Наиболее значимыми оказались результаты группы ассистента профессора, доктора наук (Ph.D.) Мэри Швейцер (M.H. Schweitzer) из двух университетов – в Северной Каролине и в штате Монтана. В 1997 г. в междисциплинарном журнале Академии наук США2 этой группой были опубликованы результаты исследования бедра тираннозавра (Tyrannosaurus rex) с оцененным возрастом в «65-67 млн. лет».

Из кости биохимическими методами выделили и идентифицировали фрагменты гемоглобина, причем настолько большие, что они обладали иммуногенной активностью.2 Таким образом, за «65 млн. лет» нестойкие молекулы большого и сложного белка в кости тираннозавра не распались до конца, хотя из молекулярной палеоантропологии и молекулярной археологии известно, что сохранность белков в течение промежутков времени, меньших на несколько порядков, весьма невелика.1

Помимо фрагментов гемоглобина и порфиринового железа в той кости тираннозавра авторы увидели под микроскопом отчетливые эритроциты, о чем и поведали в том же 1997 г., но не в академическом периодическом издании,2 а в научно-популярном журнале «Earth».3 Однако даже столь ограниченная публикация для малого круга читателей вызвала тогда скандал в палеонтологических и эволюционных кругах; доктора М. Швейцер обвинили в спекуляциях, рекламности и т.п., поскольку всем казалось ясным, что в кости «возрастом 65 млн. лет» никаких эритроцитов быть не может. Позднее М. Швейцер так вспоминала этот момент: «У меня мурашки пошли по телу, потому что каждый знает, что подобные вещи не сохраняются в течение 65 млн. лет» 4 (см. также в 5).

Шефу доктора М. Швейцер, профессору Джеку Хорнеру (Jack Horner), пришлось оправдываться, говоря до начала XXI в. нечто вроде: «Да не нашли мы там на самом деле никаких клеток крови!» (см. ссылку 1). Но, прошло некоторое время, и реальность сохранившихся клеток в останках возрастом в «десятки миллионов лет» уже перестала вызывать сомнения. Более того, идентифицировали нечто большее.

В 2006 г. был издан второй наш обзор по молекулярной палеонтологии, и вновь в рамках центра «Шестодневъ».6 Он был, в основном, посвящен дальнейшим исследованиям доктора М. Швейцер с сотрудниками, которые в 2005 г. в ведущем мировом журнале «Science» опубликовали еще более удивительные результаты. В костях четырех динозавров (трех тираннозавров и гадрозавра – синоним утконосого динозавра) после удаления минеральной составляющей были идентифицированы гибкие, прозрачные кровеносные сосуды, содержащие характерно окрашенные эритроциты. Помимо этого, авторы нашли клетки кости (остеоциты) и, дополнительно, фрагменты белков – коллагена и остеокальцина, реагирующие с соответствующими антителами.7, 8, 9

Отменного качества микрофотографии демонстрируют нам, что и сосуды, и эритроциты визуально практически не отличаются от аналогичных структур современного нам страуса, которого выбрали в качестве контроля (см. Ссылки 6-8). Позднее доктор М. Швейцер в своих выступлениях показывала одновременно две микрофотографии образцов, приговаривая: «Одним из этих клеток 65 млн. лет, а другим – 9 месяцев. Можете вы сказать мне, какие из них какие?»10

Словом, доктор М. Швейцер постепенно освоилась и свыклась с тем, что эритроциты и сосуды возрастом в «несколько десятков миллионов лет» почти неотличимы от современных нам клеток и структур. Но первое время при своем открытии исследовательница и ее сотрудники испытали шок, о котором и поведали нам в 2005 г.:11 «Когда окаменелость распалась, то остались прозрачные сосуды. «Это был полный шок», – рассказывала Швейцер. – «Я не поверила, пока мы не повторили опыты 17 раз».

Что ж, человек может привыкнуть почти ко всему, а в наше время то, что когда-то шокировало, стало обыденностью. Вот только шеф М. Швейцер, профессор Дж. Хорнер, все еще не способен, вероятно, поверить в реальность до конца. В начале 1990-х, когда под микроскопом впервые увидели клетки в кости тираннозавра, профессор Хорнер предложил М. Швейцер такую экспериментальную тему докторской диссертации (Ph.D.): «Докажите мне, что это – не эритроциты».4 Как помним [1, 6], доказано было обратное.

А в июле 2006 г. в «National Geographic News» были приведены следующие слова профессора Дж. Хорнера: «Мы не знаем, из чего они состоят. Они выглядят как кровеносные сосуды. Они эластичны и во всем подобны им, но состоят ли они из исходного вещества или нет, мы не знаем».12

Иными словами, маститый палеонтолог предполагает, что в процессе фоссилизации (окаменения) произошло нечто такое, что кардинально изменило внутреннюю сущность сосудов, точнее – биологических молекул, из которых они состоят, сделав их устойчивыми к различным воздействиям в течении «десятков миллионов лет». При этом внешняя сущность структур осталась идентичной современной нам. Считать же, что сосуды изменились в процессе диагенеза (замещения органики минералами) в данном случае нельзя, поскольку при анализе образцов минеральная составляющая была удалена нацело.6, 7, 8, 9 Да и какие минералы могут быть тут одновременно и «гибкими», и «прозрачными»?

Как бы там ни было, но теперь больше никто не обвиняет М. Швейцер, как несколько лет назад, в «спекуляциях и рекламности» за ее эритроциты, остеоциты и сосуды в костях динозавров («Кровь из камня!»3 ; об этих скандалах см. в [1, 6]). А ведь недавно она имела большие затруднения при публикации своих результатов о мягких тканях тираннозавра в известном научном журнале «Science», связанные с тем, что никто не верил в способность мягких тканей выдерживать дольше нескольких десятков тысяч лет.4

Один рецензент сказал ей, что он вообще не будет рассматривать корректность ее данных, поскольку знает, что такие открытия невозможны (вроде как заявка на «вечный двигатель»). А потом добавил, что никакие данные подобного рода его не убедят.4

Доктор М. Швейцер понимает, почему многие были настроены столь скептически: «Если взять образец крови и подержать его на полке, то в нем не останется ничего распознаваемого через приблизительно неделю. Так почему же, действительно, что-то должно оказаться в костях динозавров?»4

Но время, даже весьма короткое, часто расставляет все на свои места. Прошло всего чуть более полутора лет с момента выхода публикаций о сосудах и клетках в костях динозавров (март 2005 г.)7, 8, 9 , а в области молекулярной палеонтологии появились результаты в чем-то еще более невероятные, чем даже исследования доктора Мэри Швейцер с сотрудниками. В августе 2006 г. в «Geology» (журнал Геологического общества США) были опубликованы данные группы авторов во главе с исследовательницей из Ирландского университетского колледжа в Дублине Марией Макнамарой (Maria McNamara).

Эти результаты получены в рамках ее будущей диссертации (Ph.D.). В отложениях древнего озера в Испании были обнаружены остатки более чем сотни амфибий – лягушек и саламандр, причем в десятой части костей сохранился костный мозг с клетками и жировыми прослойками, визуально обычного вида.13 Важность открытия в том, что останкам этих амфибий палеонтологами приписывается возраст в «10 млн. лет», ибо они найдены в миоценовых слоях. Данное исследование и его руководительница М. Макнамара за прошедшую пару месяцев уже преданы широкой гласности в ряде иноязычных научно-популярных изданий и мировых СМИ, причем без всяких сомнений в достоверности «10 млн. лет» (см. к примеру, см.14-16).

Так что к первой даме, совершившей сенсационное открытие в области молекулярной палеонтологии (доктору Мэри Швейцер, США) добавилась и вторая с открытием не менее сенсационным (Мария Макнамара, Ирландия). Такие вот «не просто Марии». Интересно отметить, что, по-видимому, третье место в указанной области по важности результатов ныне занимают опять-таки дамы. Имеются в виду подробно описанные нами ранее исследования белка остеокальцина в останках древних бизонов возрастом до «нескольких сотен тысяч лет» [1, 6]. Лидерами этих работ являются Кристина Нильсен-Марш (Christina Nielsen-Marsh) из университета в Ньюкастле, Великобритания, и Пеги Эстрем (Peggy Ostrom) из Мичиганского государственного университета. В настоящее время их рекордом является остеокальцин из костей мускусного быка возрастом «500 тыс. лет».17, 18

Почему такое преобладание женского пола среди лидеров молекулярной палеонтологии – сказать затруднительно; доверчивы, наверное, и за имидж не так волнуются, в то время как маститый профессор Джек Хорнер продолжает сомневаться в реальности увиденных сосудов и клеток динозавров.12

В нашем третьем обзоре мы рассмотрим данные по костному мозгу ископаемых амфибий, ознакомимся с дальнейшими работами доктора М. Швейцер и представим новые факты из области молекулярной палеонтологии. Но самое главное – мы расскажем о том, как эволюционисты пытаются объяснить-примирить несоответствие своих находок их оцененным возрастам. Каковы надуманные механизмы сохранения лабильных биологических структур в течение «десятков миллионов лет». И, наконец, покажем вкратце, почему никакие клетки и ткани, а также биологические макромолекулы, в принципе не могут сохраниться на Земле не то что десятки, а единицы миллионов лет.

2. ВЕРЬТЕ: САМАЯ НЕСТОЙКАЯ ТКАНЬ ОРГАНИЗМА СПОСОБНА СОХРАНЯТЬСЯ «ДЕСЯТЬ МИЛЛИОНОВ ЛЕТ»

«Даже ученые были очень напуганы», – говорит монах из монастыря святой Марии в Осере.
А. Люшер. «Французское общество времен Филиппа Августа»

Это, конечно, о миоценовом «окаменевшем» костном мозге, обнаруженном считанные месяцы назад Марией Макнамарой. 13, 14, 15, 16

Костный мозг представляет собой ткань, содержащуюся в полостях костей у позвоночных животных и человека. В красном костном мозге образуются форменные элементы крови – эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, а желтый костный мозг состоит главным образом из жировых клеток. Многие клетки костного мозга, являющиеся предшественниками клеток крови, постоянно делятся; данная ткань в организме является системой клеточного обновления.19 Делящиеся же клетки считаются самыми нестойкими к внешним воздействиям (таков, для одного из повреждающих агентов, закон Бергонье-Трибондо). Именно поэтому организм детей менее стоек, чем у взрослых.

Но значительный пул костного мозга занимают незрелые и зрелые эритроциты, которые, как следует из данных доктора М. Швейцер, сохраняются даже «десятки миллионов лет» 7, 8 . В то же время известно, что трупный автолиз (самопереваривание) костного мозга начинается уже через несколько часов после смерти.19 А целом – каждому биологу или медику ясно, что клеточный костный мозг – ткань очень нестойкая и ранимая.

И вот, «окаменевшие кости миоценовых лягушек и саламандр содержали хорошо сохранившиеся остатки костного мозга».13, 14, 15, 16 В костях амфибий возрастом «10 млн. лет» идентифицирована трехмерная структура органических остатков с оригинальной текстурой ткани, с красной и желтой окраской отчетливо видных гемопоэтических и жировых клеток, с остеокластами (мезенхимными костными клетками) и сосудами (рис. 1).

Рис. 1. Костный мозг в останках миоценовой лягушки из Испании возрастом порядка «10 млн. лет». При разных разрешениях микроскопа видны клетки с мембранами, желтый и красный кровяные ростки (см. Ссылка 13).

Помимо лягушек и саламандр сообщалось также, что фрагменты костного мозга были обнаружены в остатках головастика. 13, 20

Цитаты из высказываний М. Макнамары 14, 15 :

«Костный мозг сохранен на органическом уровне. Оригинальный цвет ткани сохранился. Как и у современных лягушек, во внутренней зоне костей видна жировая ткань желтого цвета, окруженная внешней зоной красного костного мозга»

«Даже простое открытие того, что костный мозг имеет красный цвет, позволяет сказать, что эритроциты возникали в костях древних амфибий, а не в селезенке, как у современных саламандр»

Необходимо отметить, правда, что молекулярный анализ ископаемого костного мозга пока только проводится13, 14 но ни авторы этого исследования (см. выше первую цитату), ни мы, глядя на фотографию (см. рис. 1) теперь не сомневаемся, что в подобных структурах будут обнаружены и фрагменты белков, и, видимо, даже липидов. Что ж тут удивительного, если ныне общепризнано, что клетки и органические структуры могут спокойно сохраняться в течение сроков, больших в 6-7 раз, а именно – в костях динозавров [2-5, 7-11]. По сравнению с тираннозаврами Мелового периода доктора М. Швейцер миоценовые амфибии с их костным мозгом кажутся просто жалкими.

Кто-то может подумать, что древнее озеро Испании эндемично в смысле сохранения костного мозга миллионы лет. Есть, дескать, такое редкое местечко. И что М. Макнамара всюду указывает на уникальность своих образцов. Но нет, не так: исследовательница, напротив, считает, что костный мозг повсеместен для миллионолетних костей, стоит только их «разгрызть».13, 20 Ее спросили, почему же до этого никто не догадался глянуть внутрь ископаемых костей, которые пристально рассматривали еще со времен профессоров Р. Оуэна и Э. Челленджера из «Затерянного мира». Ответ прост, и заключается он в том, что внутрь не смотрели, поскольку «нечего портить вещь»:

«Было множество причин, по которым окаменевший костный мозг никогда не находили прежде. Поскольку костный мозг разлагается очень быстро, когда люди умирают, то никто никогда не думал, что он может сохраниться. Кроме того, чтобы увидеть кости изнутри, вы должны их разломать; очевидно, что если вы имеете хорошие образцы музейных окаменелостей, то вы не собираетесь получать разрешение их разломать» 20, 21

В случае же испанских миоценовых лягушек и саламандр костей было много, доставались они трудно, и некоторые при раскопках, транспортировке и хранении поломались. Вот тогда-то, впервые за пару сотен лет, и догадались взглянуть под микроскопом на нутро ископаемых костей. 13, 20, 21

Может показаться, что наша ирония иррациональна в свете общей идеи обзора, поскольку подразумевает сомнения в истинности находки М. Макнамары с соавторами. Мы не сомневаемся в истинности ее находки, как не сомневаемся и в том, что со времен профессора Э. Челленджера костный мозг в ископаемых костях (среди сотен тысяч, если не миллионов образцов не раз, наверное, поломавшихся) наблюдал не один десяток исследователей в мире. Мы предполагаем также, что они в целях собственной безопасности решили обо всем этом помалкивать. И только сейчас, после десятилетия относительно интенсивного развития молекулярной палеонтологии,1 после находок доктора М. Швейцер, стало, вероятно, безопасно распространяться об обнаружении костного мозга, пусть и «окаменевшего», но – возрастом в «миллионы лет».

Надо, правда, заметить, что костный мозг может сохраниться только в, так сказать, «свежих» ископаемых костях. Если исследователи помещали найденные образцы в консерванты, то костный мозг в активной среде должен был немедленно распасться. Аналогично и с сосудами и клетками в костях динозавров. Когда впервые изучали на этот предмет бедро тираннозавра в 1990-х гг., то, как отмечал профессор Дж. Хорнер, этот образец был слишком велик для транспортировки, кость поделили на части, в результате чего доктору М. Швейцер достался кусок из середины, а поскольку кость была поломана, то консерванты решили не применять и т.д. 22

Но как же все-таки ископаемый костный мозг может сохраняться? Понятно, что авторы оригинального исследования древних амфибий,13 если они верят в свои «10 млн. лет», должны были предложить механизмы удивительной стойкости и сохранности нестойкой и плохо сохраняющейся ткани. Механизмы были предложены. Каковы они и насколько они корректны, мы рассмотрим ниже в специальном разделе.

Продолжение:

http://ieralexei.ortox.ru/dinozavry/view/id/13464

www.origins.org.ua