Исследователи из Университета штата Северная Каролина, Университета Лунда в Швеции и Университета Хиого в Японии извлекли исходный пигмент, бета-кератин и мышечные белки из детеныша морской черепахи возрастом 54 миллиона лет. Работа дополняет растущее количество доказательств, подтверждающих устойчивость исходных молекул на протяжении миллионов лет, а также предоставляет прямые доказательства того, что основанная на пигменте черта выживания, характерная для современных морских черепах, развилась по крайней мере 54 миллиона лет назад..
Tasbacka danica - вид морских черепах, живший в период эоцена, между 56 и 34 миллионами лет назад. В 2008 г. очень хорошо сохранившийся детеныш T. danica был извлечен из формации Фюр в Ютландии, Дания. Образец был менее 3 дюймов (74 миллиметра) в длину. В 2013 году палеонтолог Йохан Линдгрен из Лундского университета обнаружил остатки мягких тканей в районе левого «плеча» морской черепахи. Он собрал пять небольших образцов для биомолекулярного анализа.
Панцири вылупившихся детенышей современных морских черепах темного цвета - эта пигментация дает им защиту от воздушных хищников (например, чаек), когда они плавают на поверхности океана, чтобы дышать. Поскольку черепахи являются рептилиями и, следовательно, хладнокровными, темная окраска также позволяет им поглощать тепло солнечного света и регулировать температуру своего тела. Эта повышенная температура тела также способствует более быстрому росту, сокращая время, в течение которого они уязвимы на поверхности океана..
Птенцы T. danica, похоже, имеют такую же окраску, как и их живые собратья. Исследователи обнаружили в окаменелости круглые органеллы, которые могли быть меланосомами, содержащими пигмент структурами в коже (или эпидермисе), которые придают панцирям черепах темный цвет.
Чтобы определить структурный и химический состав мягких тканей, собранных Линдгрен, и выяснить, действительно ли ископаемая морская черепаха имеет темный панцирь, исследователи подвергли образец набору аналитических методов с высоким разрешением, включая автоэлектронную эмиссию. сканирующая электронная микроскопия с пистолетом (FEG-SEM), просвечивающая электронная микроскопия (TEM), иммуногистохимия in situ, времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (ToF-SIMS) и инфракрасная (ИК) микроспектроскопия.
Линдгрен провела ToF-SIMS на образцах, чтобы подтвердить присутствие гема, эумеланина и белковых молекул - компонентов крови, пигмента и белка.
Соавтор Мэри Швейцер, профессор биологических наук в штате Северная Каролина, работающая по совместительству в Музее естественных наук Северной Каролины, провела гистохимический анализ образца и обнаружила, что он дал положительный результат на антитела как к альфа-, так и к бета-антителам. -кератин, гемоглобин и тропомиозин, мышечный белок. ТЭМ, проведенная биологом-эволюционистом из Университета Хёго Такео Курияма, и тестирование иммунозолота Швейцера подтвердили эти выводы.
В конце концов, доказательства указывают на то, что эти молекулы были исходными для образца, подтверждая, что эти древние черепахи имели общую черту выживания, основанную на пигментации, со своими современными собратьями.
«Присутствие эукариотического меланина в меланосоме, встроенной в кератиновую матрицу, исключает заражение микробами, потому что микробы не могут производить эукариотический меланин или кератин», - говорит Швейцер. «Итак, мы знаем, что у этих вылупившихся детенышей была темная окраска, характерная для современных морских черепах.
"Данные не только подтверждают сохранение множества белков, но также предполагают, что окраска использовалась для физиологии еще в эоцене, точно так же, как и сегодня."