As proteínas do dentes antigas reescrevem a árvore genealógica do rinoceronte – são dinossauros a seguir?
As proteínas do dentes antigas reescrevem a árvore genealógica do rinoceronte – são dinossauros a seguir?
Moléculas dos dentes de 20 milhões de anos de um parente rinoceronte estão entre os mais antigos já sequenciados, abrindo as possibilidades tentadoras para os cientistas
As relações evolutivas de Rhinos se tornaram um pouco mais claras com o sequenciamento das proteínas mais antigas até agora.
Os pesquisadores descreveram proteínas que eles dizem estarem entre as mais antigas sempre sequenciadas. Duas equipes, que analisaram moléculas de parentes extintos de rinocerontes e outros mamíferos grandes, levaram o recorde fóssil genético para mais de 20 milhões de anos atrás.
Os estudos – fora em Natureza Hoje – sugere que as proteínas sobrevivem melhor do que os pesquisadores pensavam. Isso levanta a possibilidade de colar idéias moleculares sobre relacionamentos evolutivos, sexo biológico e dieta de animais ainda mais velhos – talvez até dinossauros.
“Você está apenas abrindo um novo conjunto de perguntas que os paleontologistas nunca pensaram que poderiam se aproximar”, diz Matthew Collins, especialista em paleoproteômica da Universidade de Cambridge, Reino Unido e da Universidade de Copenhague.
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Preservado em dentes
A capacidade de obter o DNA de restos mortais que têm milhares de anos revolucionou a biologia, revelando grupos humanos anteriormente desconhecidos, como os Denisovanos e reescrevendo a história da população de seres humanos e outros animais. O DNA sequenciado mais antigo vem de ossos gigantescos de um milhão de anos e sedimentos do Ártico de dois milhões de anos.
As proteínas – blocos de construção biológicos codificados pelo genoma – são mais difíceis que o DNA e podem impulsionar as habilidades dos pesquisadores para usar moléculas para entender as espécies antigas mais profundas no passado. Quão longe está controversa. Em 2007 e 2009, pesquisadores descreveram fragmentos de proteína de fósseis de dinossauros de 68 milhões de anos e 80 milhões de anos, respectivamente, mas muitos cientistas duvidam das reivindicações.
Um esforço de 2017 para refazer o trabalho de 2009 foi mais convincente, diz Enrico Cappellini, bioquímico da Universidade de Copenhague. No entanto, obteve apenas um número limitado de seqüências – a lista de aminoácidos que descreve a composição de uma proteína – fornecendo apenas informações tentativas sobre relacionamentos evolutivos, diz ele. Ele e seus colegas consideram a referência atual da mais antiga proteína evolutivamente informativa já descoberta como colágeno extraído de um parente de 3,5 milhões de anos de camelos do Ártico canadense.
Para impulsionar esse limite ainda mais, em um dos dois estudos mais recentes, a equipe de Cappellini extraiu proteínas do esmalte-a camada externa mineralizada de dentes-de um parente de 23 milhões de anos de rinoceroses. O fóssil foi encontrado em uma ilha na alta região do Ártico do Canadá em 1986 e armazenado em um museu de Ottawa. Uma pré -impressão de 2024 atribuiu -a a uma nova e extinta espécie de rinoceronte chamada Epiaceratherium Itjilik.
Usando espectrometria de massa – que detecta o peso de um fragmento de proteína, permitindo que sua composição seja inferida – os pesquisadores identificaram sequências parciais de 7 proteínas de esmalte, representando pelo menos 251 aminoácidos no total.
Uma árvore evolutiva que integra essas seqüências com dados do genoma dos rinocerontes vivos e de seus dois parentes da era do gelo revelou uma surpresa. O Epiceratherium A amostra pertencia a um ramo da árvore genealógica de Rhino que se separou mais cedo do que qualquer outra: entre 41 milhões e 25 milhões de anos atrás. Estudos anteriores colocaram esse grupo entre os rinocerontes modernos. “Isso realmente muda a maneira como temos que pensar na evolução dos rinocerontes”, diz Ryan Paterson, um paleontólogo biomolecular da Universidade de Copenhague, que co-liderou o estudo.
Próximo passo, dinossauros
As proteínas se degradam no calor. A amostra de rinoceronte que Paterson e seus colegas analisaram veio de um deserto polar, onde as temperaturas médias estão bem abaixo de zero, “o lugar perfeito” para a preservação de proteínas, diz ele.
A bacia da Turkana no Quênia pode ser considerada uma das piores – e, no entanto, é a fonte de fósseis tão antigos quanto 18 milhões de anos, dos quais uma segunda equipe sequenciou as proteínas do esmalte. As temperaturas da superfície do solo podem atingir 70 ° C, e os registros climáticos sugerem que a bacia de Turkana é “um dos lugares mais quentes do mundo há muito tempo”, diz Daniel Green, um geoquímico isótopo da Universidade de Harvard em Cambridge, Massachusetts, que co-liderou o estudo.
As seqüências de proteínas do esmalte queniano-de parentes extintos de rinocerontes, elefantes, hipopótamos e outras criaturas-se encaixam nas classificações feitas por paleontologistas com base na anatomia dos ossos dos fósseis. Mas Green espera que estudos futuros de proteínas antigas da Turkana possam resolver alguns mistérios evolutivos, como as origens dos hipopótamos. Ele e seus colegas também esperam que as proteínas antigas possam ser obtidas desde os primeiros restos de hominina encontrados na bacia de Turkana.
“Ser capaz de mostrar que podemos voltar a 18 milhões de anos nesse tipo de ambiente muito quente e duro, mostra realmente que o mundo está aberto para trabalhar em paleoproteômica”, diz Timothy Cleland, cientista físico do Smithsonian Museum Science Conservation Institute em Suitland, Maryland, que co-liderou o estudo Turkana. Ele está especialmente interessado em tentar tirar proteínas dos dentes dos dinossauros, mas isso será um desafio, porque o esmalte é especialmente magro, diz ele.
Os estudos são uma grande conquista técnica, diz Deng Tao, paleontologista do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados em Pequim. Mas, à medida que os pesquisadores olham ainda mais no tempo para proteínas antigas, ele espera que os resultados possam apoiar informações significativas sobre a história da vida, “em vez de apenas uma busca competitiva dos registros mais antigos”.
Embora os estudos se concentrem nas relações evolutivas, Collins está mais empolgado com as perspectivas de coletar outras idéias de proteínas antigas, incluindo dados sobre sexo biológico – com base na presença potencial de tipos de proteína de esmalte que são encontradas apenas em animais com cromossomos Y – e informou ele. “O que você pode fazer com isso? Tudo. É como, uau!”
Este artigo é reproduzido com permissão e foi publicado pela primeira vez em 9 de julho de 2025.
