化石中发现距今2400万年前的古老蛋白质 | 路透社

图集1/2 2025年7月9日发布的未注明日期资料照片展示了肯尼亚北部图尔卡纳地区的图尔克韦尔河景观，该地区发现了含有古老肽链（由称为氨基酸的分子串组成，是蛋白质的"基本构建单元"）的牙齿化石。丹尼尔·格林/路透社供图

2025年7月9日发布的未注明日期资料照片展示了肯尼亚北部图尔卡纳地区的图尔克韦尔河景观，该地区发现了含有古老肽链的牙齿化石。丹尼尔·格林/路透社供图 购买授权许可，打开新标签页华盛顿，7月9日（路透社）- 近年来，科学家在化石中提取古代DNA方面取得进展，为研究远古生物提供了新视角。但迄今获得的最古老DNA仅可追溯至约200万年前。最新研究表明，作为细胞分子机器的蛋白质不仅能提供宝贵信息，还具有更持久的保存特性。科学家们现已从已灭绝的犀牛、大象和河马的牙齿化石中提取并测序了蛋白质，其中包括一块距今2100-2400万年的犀牛牙齿化石。不同研究团队在截然不同的环境中——加拿大寒冷的北极高地和肯尼亚酷热的裂谷——发现的化石里均找到了蛋白质片段。通过路透社可持续转型通讯，了解影响企业和政府的最新ESG趋势。立即订阅。

广告·继续滚动"这些互补性研究共同证明，蛋白质——这种保存着生物进化史信息的生命基本构成单元——可以在全球各地的古老化石中被发现，“哈佛大学进化生物学家丹尼尔·格林表示。他是发表在《自然》期刊上的肯尼亚化石研究的主要作者，该研究详见《自然》（新标签页打开）。这为探索深远的进化历史开辟了新前沿，包括人类谱系甚至可能包括恐龙。

“古代蛋白质能通过那些过于古老而无法保存DNA的样本提供分子数据，从而揭示生物的进化历史。这使得研究者能够厘清生命之树上的进化关系，甚至对于数百万年前灭绝的物种也是如此，“哥本哈根大学地球研究所博士后研究员、加拿大化石研究主要作者瑞安·辛克莱·帕特森表示。自然，打开新标签页。广告 · 继续滚动DNA和蛋白质结构脆弱会随时间降解，但蛋白质更具韧性。目前已知最古老的DNA来自200万年前生活在格陵兰的生物体。而此前通过蛋白质保存状态能揭示进化关系的最古老记录，是来自加拿大北极地区约400万年前的样本。

这项新研究将古蛋白质组学的研究边界向前推进了数百万年。

研究人员从肯尼亚图尔卡纳地区150-1800万年前生活的五种犀牛、大象和河马牙齿中提取蛋白质，这些蛋白质揭示了古代动物与现代近亲间的关联。

科研人员还从加拿大最北部努纳武特地区霍顿陨石坑出土的距今2400万年的已灭绝犀牛牙齿碎片中提取蛋白质，由此确定了该物种在犀牛家族谱系中的位置。

霍顿陨石坑寒冷干燥的环境被认为是保存蛋白质的理想条件，而图尔卡纳炎热气候下的蛋白质保存更出乎意料。

作为生物学基本分子，DNA与蛋白质具有不同的结构和功能。脱氧核糖核酸是生命蓝图，携带生物体发育、生长和繁殖的指令；蛋白质则根据DNA指令执行多种功能。

“蛋白质由我们的遗传密码DNA编码，因此蛋白质序列能揭示不同个体间的亲缘关系、生物性别等信息，“格林解释道。

科学家们从牙釉质中提取了肽链——这种由氨基酸组成的有机化合物链是构成蛋白质的基本单元。

“某些蛋白质参与构建牙齿，这是动物体内最坚硬且最持久的组织结构，“格林补充道。

“牙釉质主要成分是岩石般的羟基磷灰石矿物，但其形成过程受蛋白质生物引导，这些蛋白质长期调控着牙齿的形态与硬度。由于这些蛋白质被封闭在釉质矿物深层，我们有理由相信蛋白质片段能保存数千万年之久，“格林表示。

智人约30万年前出现。此前曾在人类进化谱系中某些已灭绝的古人类（原始人）牙齿中发现过古老蛋白质。图尔卡纳地区曾出土过重要古人类化石。

研究合著者、马里兰州史密森尼博物馆保护研究所物理学家蒂莫西·克利兰指出：“古人类的进化发展和/或多样化就发生在我们样本来源区域，因此我们的研究成果为未来探索肯尼亚图尔卡纳盆地人类祖先的釉质蛋白质组（蛋白质集合）提供了可能。”

所研究的蛋白质源自恐龙时代结束后哺乳动物时期的大型物种，统治地球的中生代于6600万年前终结。

格林表示，在这项新研究中，可检测到的蛋白质数量在年代更久远的化石中逐渐减少。但他并未排除发现恐龙时代蛋白质的可能性，并指出：“更新、更优的古代蛋白质提取与检测方法或许能将古蛋白质组学研究推进到中生代。”

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