Анатомию древних животных восстановят с невероятной точностью при помощи нового метода

Меланины разных тканей отличаются содержанием металлов.

Иллюстрация Valentina Rossi.

Рентгеновская флуоресценция показывает повышенный уровень титана в меланинах кожи, глаз и особенно печени ископаемого головастика.

Иллюстрация Valentina Rossi.

В окаменелых останках трудно найти мягкие ткани, так как они плохо сохраняются, и палеонтологам остаётся строить предположения о том, как могли выглядеть и где располагаться внутренние органы вымерших животных. Новый метод поможет учёным различить в ископаемом остатки лёгких, печени, кишечника и так далее, позволяя с беспрецедентной точностью восстановить анатомию давно покинувших Землю существ.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале PNAS группой во главе с Кадзумасой Вакамацу (Kazumasa Wakamatsu) из Университета здоровья имени Фудзиты в Токио.

Метод основан на анализе сохранившихся в ископаемых тканях меланинов. Эти вещества широко известны как пигменты, придающие окраску коже, волосяным покровам, перьям и так далее. Но недавние исследования показали, что меланины также содержатся и во внутренних органах животных и, видимо, выполняют какие-то важные биохимические функции.

Следы меланинов в окаменелости можно выявить с помощью рентгеновских лучей. В прошлом году группа Вакамацу впервые обнаружила их в остатках внутренних органов ископаемого животного (вымершей лягушки).

У каких именно животных, вымерших и ныне живущих, во внутренних органах присутствуют меланины? Чтобы выяснить это, учёные отобрали 243 образца тканей у особей 15 ныне здравствующих видов и несколько образцов окаменелостей четырёх вымерших видов. Из ныне существующих исследованию подверглись три вида амфибий, а также по четыре – рептилий, млекопитающих и птиц. Также было изучено два вида ископаемых амфибий и по одному – рептилий и млекопитающих.

У всех ныне живущих животных во внутренних органах (а у вымерших – в их остатках) обнаружились меланины. Это говорит о том, что такое эволюционное решение, чему бы оно ни служило, появилось очень давно. Напомним, что эволюционные пути рептилий и млекопитающих разошлись как минимум в каменноугольном периоде (359–299 миллионов лет назад), а по мнению некоторых палеонтологов, ещё в девонском (419–359 миллионов лет назад).

Рентгеновская флуоресценция выявила повышенное содержание титана в меланинах кожи, глаз и особенно печени ископаемого головастика.

Однако авторы обнаружили и то, чего никто не ожидал: химический состав меланинов как у здравствующих, так и у вымерших животных различается от органа к органу.

"После [прошлогоднего] экспериментального исследования у нас было предчувствие, что эти особенности (органеллы, богатые меланинами, во внутренних органах – прим. ред.) окажутся распространёнными среди позвоночных. Но мы никогда не предполагали, что [их] химия будет отличаться в разных органах", – признаётся первый автор новой статьи Валентина Росси (Valentina Rossi) из Ирландского национального университета в Корке.

Как можно догадаться, это открытие позволит восстанавливать анатомию древних животных. В некоторых окаменелостях авторам удалось отличить друг от друга остатки кожи, лёгких, печени, кишечника, сердца и соединительной ткани. Ещё никогда внутренняя анатомия животных, сохранившихся в окаменелостях, не была изучена столь подробно.

К слову, некоторые ископаемые сохраняются настолько хорошо, что в них можно обнаружить даже одну молекулу меланина.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о древнейших на Земле химических следах животных и об ископаемых пигментах рекордного возраста. Говорили мы и о том, как новый взгляд на процесс окаменения перевернул представления об анатомии загадочных "эдиакарцев".