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摘要:中国北方新发现的白垩纪古孔雀鱼标本上有1.3亿年前的β角蛋白和黑素体。一项新的研究发现,白垩纪鸟类羽毛上的显微色素结构和蛋白质仍然存在于其1.3亿年前的化石中。根据2010年吉尼斯世界纪录奖,该标本目前收藏在中国山东天宇自然博物馆,世界上最大的恐龙博物馆。相比之下,则是铜在黑素体中发现,但在角蛋白中没有。研究人员说,这表明,欧孔雀鱼标本中有1.3亿年前的黑素体,在其分解和石化过程中没有受到污染。
显微色素结构和蛋白质仍然存在于其1.3亿年前的化石中。
这一结果证实了结构蛋白β-角蛋白最古老的证据,表明分子可以在其原始状态下生存研究人员说,该州有数亿年没有化石,研究人员可以使用现代技术来鉴定它们。[照片:中国侏罗纪的古怪动物化石]
这一微小而古老的结构是在早白垩世生活在现在中国北方的乌鸦大小的早期鸟类Eoconfuciusornis上发现的。伊奥孔丘鸟是已知的最早有角质喙而没有牙齿的鸟类之一。(并不是所有的鸟类祖先都没有牙齿。例如,始祖鸟,一种介于恐龙和鸟类之间的过渡动物,有锋利的牙齿。)
始祖鸟标本来自中国北方的热河生物群,这里以保存完好的化石而闻名。根据2010年吉尼斯世界纪录奖,该标本目前收藏在中国山东天宇自然博物馆,世界上最大的恐龙博物馆。
一开始,研究人员怀疑该化石含有称为黑素体的色素结构。不过,北卡罗来纳州立大学生物学教授玛丽·施韦泽(Mary Schweitzer)表示,为了确保这些微小的结构不仅仅是几千年来积累下来的微生物,他们还必须做一些测试。Schweitzer与中国科学院的研究人员共同撰写了这项研究。
“如果这些小体是黑素体,它们应该嵌入角质基质中,因为羽毛含有β角蛋白,”Schweitzer在一份声明中说如果我们找不到角蛋白,那么这些结构可能很容易是微生物,或者是微生物和黑素体的混合物,这将导致对色素沉着的不准确预测,Schweitzer和她的同事们使用扫描和透射电子显微镜来更好地观察羽毛化石的表面和内部结构。此外,利用一种叫做免疫金标记的技术,科学家们将金颗粒附在抗体上。这些金抗体随后与特定蛋白质(在本例中为角蛋白)结合,使其在电子显微镜下可见。
此外,科学家们还利用高分辨率成像技术绘制了羽毛中的铜和硫。研究人员在昨天(11月21日)在线发表在《美国国家科学院学报》上的研究报告中写道,由于“角蛋白家族含有高浓度的富含硫的氨基酸”,硫在角质物质中的分布很广。相比之下,
则是铜在黑素体中发现,但在角蛋白中没有。他们说,经过地图分析,研究人员只在黑素体化石中发现了铜。研究人员说,这表明,欧孔雀鱼标本中有1.3亿年前的黑素体,在其分解和石化过程中没有受到污染。
“这项研究是第一次用结构、化学和分子 ... 证明角蛋白和黑素体的证据,中国科学院南京地质古生物研究所研究员潘彦宏说这些 ... 有可能帮助我们在分子水平上理解羽毛在这些谱系中是如何进化的以及为什么进化的。
这不是研究人员第一次在化石中发现古代结构。Schweitzer和她的同事还发现了一条8000万年前的血管,属于一只鸭子-喙恐龙和霸王龙的胶原蛋白。尽管有这些发现,利用这些发现克隆恐龙是非常困难的,她说。
是关于生命科学的原始文章。
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