Poprvé byly proteiny identifikovány ve strukturách vnitřního ucha ryb před miliony let, uvedli vědci v časopise Scientific Reports. Na výzkumu se podíleli polští vědci.
Tým pod vedením prof. Jarosław Stolarski, ředitel Ústavu paleobiologie Polské akademie věd, studoval otolity u ryb z doby před 14 miliony let. Otolity jsou struktury uhličitanu vápenatého, které se nacházejí ve vnitřním uchu ryb. Souvisí s vnímáním gravitace a vnímáním lineárního zrychlení.
Fosilní otolity
Tým provedl studii, aby zjistil, zda výjimečně dobře zachované fosilie otolitu z doby před přibližně 14 miliony let obsahovaly zbytky bílkovin. Vědci také chtěli zjistit, zda budou tyto proteiny podobné těm, které se nacházejí v dnešních rybách. Výsledky těchto analýz byly publikovány v časopise Scientific Reports .
– Náš výzkum je prvním paleoproteomickým výzkumem, tedy výzkumem zahrnujícím identifikaci proteinů, které se vyskytují ve fosilizovaných, nikoli dnešních otolitech – vysvětluje Prof. Jaroslaw Stolarski.
Dodává, že i když jsou otolity z uhličitanu vápenatého, jsou biologického původu. Je to tělo, které má na jejich tvorbu ohromný vliv.
– Tento vliv je především prostřednictvím speciálního typu proteinů, které se uvolňují do prostoru, kde se tvoří otolity. Tyto proteiny ovlivňují tvar a velikost, ale také krystalografickou rozmanitost minerálu. Každý druh ryb má jiný tvar otolitů, což naznačuje, že bílkoviny ovlivňující tvorbu otolitů se u různých druhů také mírně liší – vysvětluje.
Zdůrazňuje, že hlavním problémem bylo, že organické složky se v průběhu času přirozeně rozkládají. „Když jsme se tedy pustili do studie, nebylo jasné, zda budou zachovány nějaké zbytky bílkovin,“.
Věci před miliony let
Dodává, že mohou být zachovány pouze v podmínkách dokonale izolovaných od vnějšího prostředí, jako jsou tkáně mamutů v permafrostu na Sibiři po několik tisíc let. let. V případě studovaných otolitů však šlo o miliony let.
Výzkumná metoda spočívala v odstranění minerální části otolitů rozpuštěním ve zředěné kyselině octové. Zbytek se poté lyofilizuje, aby se odstranila zbytková rozpouštědla. Dalším krokem je identifikace proteinových složek pomocí hmotnostní spektrometrie ve spojení s kapalinovou chromatografií.
– Při našem výzkumu jsme použili otolity jak fosilních, tak dnešních kyjovců (rod Phycis ), díky čemuž jsme měli srovnání procentuálního podílu bílkovin zachovaných dodnes ve fosilních otolitech – popisuje vědec.
Biologické informace o starověkých organismech
Dodal, že bylo možné identifikovat 132 proteinů v otolitech dnešních ryb a pouze (nebo až) 11 proteinů v otolitech fosilních ryb, resp.
Výzkumník vysvětluje, že výsledky výzkumu umožňují přístup k biologickým informacím o starověkých organismech.
– DNA sice nemá šanci přežít tak dlouho (obvykle trvá asi 2 miliony let), ale – jak jsme ukázali – identifikovatelné fragmenty proteinů jsou schopny za specifických podmínek přežít mnohem déle. Skutečnost, že jsme identifikovali některé podobné nebo dokonce identické proteiny nalezené v dnešních otolitech, ukazuje, že samotný proces biomineralizace se u těchto ryb výrazně nezměnil – vysvětluje vědec.