科廷大学团队首次在恐龙化石中发现确凿血液证据

由科廷大学牵头的一支国际研究团队首次发现了化石红细胞和胶原蛋白氨基酸的确凿证据，这一发现从根本上改变了我们对深时化石保存和分子长期存续的认识。

该研究发表于《美国国家科学院院刊》（The Proceedings of the National Academy of Sciences），研究人员在名为 Aratasaurus museunacionali 的、距今1.15亿年前的兽脚类恐龙四肢骨骼中发现了矿化的红细胞和完整的血红素生物分子，该化石出土于巴西东北部。

这些骨骼的血管管内保存有大量红细胞。

尽管此前的研究曾报道过化石中可能存在红细胞结构，但本研究首次从化学层面证明了细胞内部存在源自血红蛋白的分子。

样本中含有保存下来的血红素——即血红蛋白中负责携带氧气的组分——这实质上确认了化石中的血液残留。

科廷大学西澳有机与同位素地球化学中心创始主任、澳大利亚研究理事会桂冠学者、约翰·科廷杰出教授 Kliti Grice 是本研究的通讯作者。

“能在1.15亿年前的红细胞中检测到完整的血红素衍生分子，实在令人惊叹：这确实是一项里程碑式的发现，”Grice 教授说。

“它不仅延长了已知的血液化石记录，还为我们提供了一个直接的分子窗口，得以窥见早已灭绝动物的生理特征，从而更好地理解它们及其所生活的世界。”

这些红细胞被‘黑锰矿’（hausmannite）矿化，黑锰矿如同一个天然的时间胶囊，帮助细胞结构和生物分子组分（包括胶原蛋白氨基酸）在如此漫长地质时间中保持稳定。

研究团队包括来自科廷大学地球与行星科学学院、日本海洋研究开发机构、巴西国家博物馆和卡里里地区大学以及约翰斯·霍普金斯大学的研究人员。他们认为，这种异常完好的保存源于恐龙死亡后不久便被迅速埋藏于低氧、富含微生物的环境中。

“这些发现挑战了长期以来的假设，即血红蛋白等某些生物分子无法在深时中存续，”Grice 教授说。

“它为分子层面的古生物学开辟了令人兴奋的新途径，使我们能够研究古代动物血液的演化、代谢甚至活动水平。”

地球与行星科学学院院长 Martin Van Kranendonk 教授表示，这项研究重新定义了分子结构如何在长时间尺度或恶劣条件下得以保存，这可能对天体生物学以及宇宙中古代生命的搜寻具有重要意义。

“这项研究 exemplifies 了跨机构、跨大洲和跨学科界的协同努力如何能够解锁对古代生命的非凡洞见，”Van Kranendonk 教授说。

该研究由 Grice 教授于2021年获得的 ARC 桂冠学者基金资助。

完整论文题为《Heme signatures in mineralized red blood cells within vascular canals of a 115-million-year-old dinosaur bone》，发表于《美国国家科学院院刊》。

西澳有机与同位素地球化学中心正在发售展示此项研究及该中心其他研究的艺术版画，收益将用于支持其研究工作：https://payments.curtin.edu.au/WA-OIGCResearchArtShop/menu