古代胶原蛋白可以帮助识别化石记录中的“河马大小的袋熊” _胶原蛋白

古代胶原蛋白可以帮助识别化石记录中的“河马大小的袋熊” 。来源：Frontiers
据Frontiers：胶原蛋白中的肽标记可以帮助我们从受损严重而无法识别的骨骼碎片中识别物种，以及在太热或太潮湿而无法保存DNA的地方发现的化石。一组科学家现在成功地为三种已灭绝的澳大利亚巨型动物建立了标记，为研究开辟了道路，这可以帮助我们了解5万年前一系列无法解释的巨型动物灭绝是如何发生的，以及人类是否对此负责。
这些巨型动物怎么了？从恐鸟到猛犸象，许多大型动物在50到10000年前灭绝了。了解原因可以提供有关史前生态系统的关键证据，并帮助我们了解未来的潜在灭绝。但幸存的化石往往过于碎片化，无法确定原始物种，DNA并不总是可以恢复的，尤其是在炎热或潮湿的环境中。现在，科学家们已经分离出胶原蛋白肽标记，这使他们能够识别曾经在澳大利亚存在的三种关键巨型动物：河马大小的袋熊、巨型袋鼠和有巨大爪子的有袋动物。
《哺乳动物科学前沿》一文的资深作者、维也纳大学的Katerina Douka教授说：“澳大利亚巨型动物的地理范围和灭绝日期，以及与早期现代人类的潜在相互作用，是一个备受争议的话题。” 。
阿尔加维大学的第一作者Carli Peters博士解释说：“在全国各地的古生物遗址发现的化石数量很少，这意味着很难检验这些动物为什么灭绝的假设。” 。“通过质谱进行的动物考古学（ZooMS）可以增加已鉴定的巨型动物化石的数量，但前提是这些物种的胶原蛋白肽标记可用。”
与巨人同行
分析胶原蛋白样本中发现的肽（氨基酸短链）使科学家能够区分不同属的动物，有时也可以区分不同物种。由于胶原蛋白比DNA保存得更好，这种方法可以成功应用于DNA不太可能存活的热带和亚热带环境。但大多数参考标记都是针对从未在世界其他地区生活过的欧亚物种。这项研究为澳大利亚的背景开发了新的参考标记，使科学家能够从澳大利亚支离破碎的化石记录中收集更多信息。
彼得斯说：“蛋白质通常比DNA在更长的时间尺度和恶劣的环境中保存得更好。” 。“这意味着，在巨型动物灭绝的背景下，蛋白质可能仍然保存在没有DNA的地方。”科学家们选择研究三裂齿鼠、黑腹鼠和黑腹鼠，这三种物种对于理解巨型动物的灭绝可能特别有价值。Z.trilobus和P.azael属于第四纪晚期完全灭绝的动物科，而P.mamkurra存活的时间足够长，可能与抵达塔斯马尼亚的人类重叠。合著者Richard Gillespie博士此前将这些骨骼的年代定为43000年前。
Douka说：“裂齿鼠是有史以来最大的有袋动物之一，它看起来像河马大小的袋熊。” 。“曼库拉蛋白 是一只巨大的、行动迟缓的袋鼠，有时可能会四肢着地行走。氮氧化物 这是一种长相不寻常的有袋动物，头骨有高度缩回的鼻孔和长而突出的舌头，强壮的前肢和巨大的爪子。如果进入萨胡尔的早期现代人类——5.5万年前连接当今澳大利亚、新几内亚和塔斯马尼亚的古大陆——遇到他们，他们肯定会大吃一惊。”
过去的标记
科学家们排除了任何污染物，并将他们发现的肽标记与参考标记进行了比较。所有三个样本中的胶原蛋白都保存得很好，足以让研究小组为所有三个物种鉴定出合适的肽标记物。
利用这些标记，研究小组能够将Protemnodon与五个现存属和一个已灭绝的袋鼠属区分开来。他们还能够将齐格马图洛斯和帕洛切斯兽与其他现存和已灭绝的大型有袋动物区分开来，但他们无法将这两个物种区分开来。这在ZooMS中并不罕见，因为胶原蛋白的变化在数百万年的进化过程中积累得非常缓慢。除非进一步的研究允许更高的特异性，否则这些标记物最好用于在属水平而不是物种水平上识别骨骼。
然而，区分Sahul温带地区属的能力确实提供了一个机会，可以尝试识别在热带地区发现的骨骼，那里生活着密切相关的物种，这些物种可能具有相似甚至相同的肽标记。DNA很少在这些区域随着时间的推移而保存。
Peters说：“通过使用新开发的胶原蛋白肽标记，我们可以开始在澳大利亚古生物群落中识别更多的巨型动物遗骸。” 。“然而，还有很多物种的胶原肽标记仍需要表征。两个例子是 Diprotodon，有史以来最大的有袋动物属，以及 Thylacoleo，最大的有袋类食肉动物。”