Останки мезозойских животных, которые изучают палеонтологи, в основном представляют собой окаменелости. С «родным» веществом доисторических существ имели дело лишь те ученые, кто изучал животных, вымерших совсем недавно, считанные тысячи лет назад. Да и то при наличии уникальных условий, вечной мерзлоты, к примеру. Специалистам по мамонтам вот повезло. А даже то, что принято называть костями динозавров, строго говоря, костями не является. За десятки миллионов лет происходит полное замещение вещества разными минералами, и «кости» — это на самом деле точно повторяющие их очертания минеральные образования, попросту говоря, камни. Что уж говорить о мягких тканях, от которых сохранились лишь редкие отпечатки. Долгие годы те, кто посвятил себя изучению динозавров, живших более 60 млн лет назад, и не надеялись получить в свое распоряжение их собственные ткани.
Но уже в XXI веке случилось несколько палеонтологических находок, которые повергли всех в изумление. Вслед за ними поползли слухи о множестве найденных чуть ли не замороженных динозавровых туш. Эти слухи ожидаемо используют, чтобы вкручивать мысль, что Земля гораздо моложе, чем написано в учебниках. Однако, как мы увидим, слухи несколько преувеличены.
На самом деле, речь идет о законсервированных в окаменелостях небольших структурах, которые, очевидно, являются ни чем иным, как кровеносными сосудами. Притом они сохранили не только форму, но и эластичность, а ведь их возраст оценивают в многие десятки миллионов лет! Дальнейшие исследования показали, что по химическому составу эти структуры представляют собой сложную органику, и, похоже, там даже присутствуют кровяные тельца! Первая находка такого рода была сделана в 2005 г. в знаменитой формации Хелл-Крик на западе США. Молекулярный палеонтолог Университета Северной Каролины Мэри Швейцер (Mary Higby Schweitzer ) обнаружила мягкие ткани в фоссилизированной конечности молодого тираннозавра. Возраст находки около 70 млн лет (меловой период).
Значительная, а скорее, даже большая часть авторитетных палеонтологов отнеслась к этим сообщениям крайне скептически. Сначала вообще не верили, потом выдвинули версию, что найденная органическая ткань — это биопленки, которые разрослись в пустотах, оставшихся от истлевших сосудов. А гипотетические кровяные тельца вовсе не кровяные тельца, а железистые структуры, возникшие в результате какой-то экзотической минерализации. Это стало началом длинной дискуссии.
В 2007 г. Мэри Швейцер опубликовала работу, в которой проанализировала химический состав своей находки более детально и показала, что это белки-коллагены, близкие тем, что имеются у современных птиц. Позже ей удалось найти еще несколько подобных образцов. Некоторые — совсем древние, относящиеся к юрскому, а не меловому периоду. По мнению Швейцер, уникальным консервантом мягких тканей стали свободные радикалы железа, выделившиеся из крови животного, и такая консервация не столь уж исключительное явление. «Проблема в том, что 300 лет мы были уверены: «Ну, вся органика давно исчезла, так зачем нам искать здесь то, чего заведомо не может здесь быть?» Вот никто и не искал», — прокомментировала она свои находки.
Результаты Швейцер не всеми были признаны достоверными. В 2008 г. британский исследователь Майкл Бакли из Манчестерского университета высказал мнение, что обнаруженный тогда коллаген был результатом загрязнения образца. То есть, сравнивая коллаген тираннозавра с коллагеном страуса, ученые, сами того не зная, имели дело с веществом одного и того же происхождения.
В 2009 г. Швейцер повторила свой опыт на останках утконосого динозавра Brachylophosaurus canadensis (семейство гадрозавриды) возрастом около 80 млн лет. «Мы использовали улучшенную методику исследования, более качественные инструменты и в большем количестве, — заявила исследовательница. — Я надеюсь, в будущем, стартуя с этой позиции, мы сможем найти белки, более специфичные для отдельных видов. Это поможет прояснить эволюцию древних животных». Вновь была обнаружена последовательность пептидов, близкая к той, что наблюдается у современных птиц. Этот результат был признан более убедительным, чем предыдущий, но и он убедил не всех. Дискуссия продолжалась.
В декабре 2015 г. группа американских палеонтологов во главе с Тимом Клеландом (Tim Cleland) опубликовала в Journal of Proteome Research еще одно исследование мягких тканей Brachylophosaurus canadensis ( 80 млн лет). В работе приводятся новые свидетельства того, что структура действительно представляет собой самый настоящий кровеносный сосуд, а не биопленку неизвестного происхождения. «Это может быть обнаружено масс-спектрометрией высокого разрешения и подтверждено с помощью иммунофлуоресценции. Две линии доказательств действительно подтверждают эту гипотезу. Во-первых, пептидная последовательность, экстрагированная из сосудов В. canadensis, соответствует пептидам кровеносных сосудов современных архозавров и не согласуется с ее бактериальным, грибковым или слизевиковым происхождением. Во-вторых, идентичность установленных масс-спектрометрией белков подтверждена с помощью антител, специфичных к этим белкам», —говорится в исследовании.
Интересно, что партию скептиков в этом вопросе представляют в основном британские ученые. Они выдвигают новые и новы версии того, что может быть ошибочно принято за собственные мягкие ткани животных мезозоя.
В октябре 2017 г. в журнале Palaios вышла статья об особенностях тафономии (закономерностей захоронения) кератина, относительно стойкой разновидности протеина, который является важным компонентом покровных тканей: кожи, чешуи, перьев, волос. В ней рассматривается множество различных путей, какими могут пойти изменения в кератине при его захоронении. Ни один из этих путей не предполагает его сколько-нибудь длительного сохранения в осадочной толще. «Мы продемонстрировали, что разные типы кератина могут быть интригующе раз нообразны в моделях своей деградации, которые способны помочь идентифицировать кератиновые остатки в археологическом материале, — рассказал ведущий автор исследования Эван Сайтта (Evan Saitta) из Университета Бристоля. — Однако при моделировании процессов выщелачивания и захоронения на протяжении больших временных интервалов кератиновый белок полностью деградирует в жидкость, которая может быть легко утрачена из окаменелостей, и поэтому он имеет мало значения для изучения палеонтологических останков, несмотря на противоположные утверждения». Как считает ученый, создавший в лабораторных условиях некоторое количество «искусственных окаменелостей», единственные компоненты кератина, способные пережить фоссилизацию всего организма, — это фосфат кальция и, возможно, какие-то пигменты.
Сайтта также указал один из возможных источников ошибок палеонтологов полагающих, что они имеют дело с мягкими тканями динозавров. По его мнению, образования, принимаемые за частично деградировавшие эритроциты, возникли в результате воздействия исследователей на образец в ходе электронной микроскопии. Эксперименты показали, что использование вакуума во время электронной микроскопии препарата кожи индейки привело к образованию пузырьков, складок и округлых артефактов, очень напоминающих те, что были описаны ранее как остатки кровяных клеток динозавров.
Таким образом, предполагаемые клетки крови в костях динозавров, вероятно, на самом деле представляют собой деградировавшие органические соединения, принадлежавшие микробам, которые заселили полости костей, а не исключительно хорошо сохранившиеся клетки крови динозавров, которые легко разлагаются. Таким образом, бристольский специалист склоняется к мысли, что открытые Мэри Швейцер образования — это не исходные ткани организма, а особые микробиоты, процветающие внутри окаменелых мезозойских костей. Тоже, в общем, интересный объект для изучения, но не тот, на который рассчитывали первооткрыватели.
Пока ученые старой доброй Англии выказывают осторожность, их австралийские коллеги публикуют в журнале Scientific Reports статью об исследовании кровяных клеток уже не динозавров, а морских ящеров — ихтиозавров, представителейне поздней меловой, а ранней юрской фауны. Возраст образца оценивается в 182,7 млн лет! Он был найден в Германии в карбонатной конкреции, насыщенной пиритом. Предполагают, что органика была запечатана в минеральную капсулу в считанные недели, и это воспрепятствовало ее дальнейшему разложению и растворению в прилегающих породах. Ведь внутрь капсулы не проникали ни микробы, ни жидкости.
Электронная микроскопия закапсулированного вещества показала переплетенные удлиненные волокна, изогнутые и собранные в пучки. По размеру и расположению волокна напоминают современный крокодиловый коллаген и попадают в диапазон диаметров волокон коллагена, описанных у позднемеловых динозавров. На снимках также видны структуры, напоминающие красные и белые кровяные клетки и тромбоциты современных животных, и химический анализ подтвердил их органическое происхождение. Но эритроциты ихтиозавров примерно в четыре-пять раз меньше, чем у современных млекопитающих.
Предполагают, что малый размер кровяных клеток связан с низким уровнем кислорода в земной атмосфере. Из «анализа крови» морского ящера даже сделали далеко идущие выводы: «Основываясь на небольшом размере эритроцитов и связанной сними высокой способности к диффузии кислорода, мы предполагаем, что ихтиозавр должен был вести высокоэнергетический образ жизни преследующего хищника. Этим он отличался от плезиозавров, для которых предполагается стратегия засадного хищника».Авторы публикации подчеркивают, что все напоминающие кровяные тельца структуры обнаружены внутри возникшей почти 183 млн лет назад минеральной капсулы. Ни одно подобное образование не найден в окружающей породе. Это делает маловероятным предположение, что вся эта органика происходит от поселившихся в пустотах окаменелости гораздо менее древних микроорганизмов. Да и вообще, картина очень мало похожа на ту, что характерна для бактерий.
