Спасает ли набор химических реакций глубокое время?
Загадка сохраняется и по прошествии стольких лет. С одной стороны, биохимики проводят исследования скорости распада, которые показывают, что биохимические вещества не могут существовать миллион лет при самых благоприятных условиях. С другой стороны, палеонтологи продолжают находить биохимические вещества в ископаемых костях, возраст которых исчисляется десятками миллионов лет. Новый доклад вновь пытается объяснить, как эти недолговечные биоматериалы могли «жить» гораздо дольше ожидаемого срока годности.
Докторант университета штата Северная Каролина Лэндон Андерсон опубликовал в журнале Earth Science Reviews некоторые биохимические реакции, которые происходят, происходили или могли бы происходить внутри погребенной туши на пути к превращению в окаменелость.1 Доклад передает идею о том, что два наиболее популярных предложенных механизма сохранения не конкурируют, а дополняют друг друга, чтобы, возможно, помочь сохранить ткани в течение веков.
Согласно одному из популярных механизмов, атомы железа помогают сшивать биохимические вещества, включая белки, делая их более крупными и прочными молекулами. Согласно другому механизму, те же реакции, которые превращают сахара и липиды в хлебную корочку в духовке, происходили и в некоторых ископаемых организмах. Ни одна из этих моделей напрямую не сохраняет исходную биохимию. Вместо этого они превращают ее в биоматериалы, которые сохраняют лишь первоначальную форму, как это делает формальдегид.
Андерсон утверждает, что эти две модели представляют собой наборы химических реакций, которые протекают по континууму. Железо может способствовать сшиванию биомолекул в первую очередь, затем следуют «тостовые реакции», а другие реакции – еще позже. Теперь, когда эти два аргумента приведены в действие, нашла ли наконец разрешение эта давняя дилемма времени?
Один из недостатков этого химического дуэта заключается в том, что ни гипотеза атомов железа, ни «тостовая модель» не приблизились к объяснению фактических данных сами по себе. Мы предсказываем, что этот дуэт найдет отклик у тех, кто нуждается в устройстве для спасения миллионов лет от биохимии, несмотря на его научную необоснованность. Что делает его неоправданным?
Во-первых, ни одна из моделей сама по себе не объясняет соответствующие результаты. Объединять их – все равно что наливать воду в одно дырявое ведро и пытаться поймать утечку вторым дырявым ведром.
Модель атомов железа уже страдает от вопросов, на которые нет ответов. Откуда возьмется достаточное количество железа? Как бы эти атомы попали в коллаген, встроенный в костные минералы, или во внешние поверхности неповрежденных кровеносных сосудов? Почему это железо катализирует гораздо больше белковых сшивок, чем химических разрывов в ископаемых, в то время как в экспериментах все происходит наоборот?2
«Тостовая модель» также несет в себе багаж, который должен беспокоить осторожных ученых. Например, если этот набор реакций превращает исходные белки в «усовершенствованные конечные продукты» (т.е. «тосты»), то какое отношение это имеет к реальным, не преобразованным белкам, найденным в окаменелостях?3
Поскольку ни одна из этих моделей не была проверена эмпирически, каждая из них представляет собой лишь домыслы. Та же логика применима и к попытке объединить эти две модели.
Действительно, автор, возможно, сам невольно признал это. В этом исследовании множество страниц посвящено различным химическим реакциям сшивания, только для того, чтобы признать, что сшивание должно быть исключением из правила разрушительной химии. Андерсон пишет: «Аналогичным образом, химические реакции, представленные в рамках этой химической схемы, хотя и потенциально консервируют морфологию мягких тканей, по прогнозам, со временем постепенно разрушают биомолекулы, составляющие мягкие ткани».
Как же она может сохранить то, что разрушает?
В своем ответе на этот основной вопрос Андерсон предполагает, что сшитый биоматериал может экранировать близлежащие следы еще не сшитых биомолекул. Он пишет: «Небольшие сегменты пептидов коллагена, избежавшие трансформации в результате гибридизации in situ [т.е. сшивания] (возможно, в защищенных областях молекулы коллагена), могут объяснить обнаруженные последовательности коллагена из образцов плиоцена и мезозоя». Может... а может и нет. В действительности, нет.
Учитывая более широкую концепцию автора о том, что эти наборы реакций происходят непрерывно, чем больше времени под землей, тем больше вероятность того, что исходная биохимия уже давно исчезла. Кроме того, учитывая уже измеренные скорости распада этих биохимических веществ, которые в идеальных условиях длятся не более миллиона лет,4 у нас не остается никаких научных причин, по которым разрушительная химия могла бы быть приостановлена на неопределенное время.5
До тех пор, пока кто-нибудь реально не проверит модель атомов железа, «тостовую модель» или обе модели вместе, используя эксперименты по искусственному распаду для измерения кинетики распада, способность этих моделей объяснить оригинальные (т.е. не сшитые и не поджаренные) мягкие ткани, сохранившиеся в окаменелостях, остается в лучшем случае гипотетической, а в худшем – вводящей в заблуждение. В настоящее время более 100 публикаций описывают биохимические сигнатуры и даже белковые последовательности биомолекул. Среди них коллаген I типа, остеокальцин, овальбумин, ламинин, гемоглобин, даже хромосомы, а также неповрежденные целые ткани, такие как костный матрикс, хитиновые кутикулы и кровеносные сосуды. Несмотря на то, что выглядит как очередная неудачная попытка спасти глубокое время, эти оригинальные биохимические вещества все еще выглядят так же свежо.6
-
Anderson, L.A. 2023. A chemical framework for the preservation of fossil vertebrate cells and soft tissues. Earth Science Reviews. 240: 104367.
-
Anderson, K. Dinosaur Tissue: A Biochemical Challenge to the Evolutionary Timescale. Answers in Depth. Posted on answersingenesis.org October 20, 2016, accessed May 4, 2023.
-
Thomas, B., S. Taylor, and K. Anderson. Some strengths and weaknesses of the polymer shield explanation for soft tissue fossils. Journal of Creation. 33(2): 9-12.
-
Buckley, M. and M. J. Collins. 2011. Collagen survival and its use for species identification in Holocene-lower Pleistocene bone fragments from British archaeological and paleontological sites. Antiqua. 1 (1): e1.
-
Андерсон может не согласиться с этим. Он пишет: «Известно, что ткани, сохраненные с помощью такого механизма [высыхания], сохраняются неограниченно долго...». Это вовсе не известно. В подтверждение этого странного утверждения он приводит два исследования. В одном исследовании авторы не обнаружили изменений в содержании влаги в мумифицированных человеческих телах, измеряемых в течение трех месяцев. (См. Lennartz, A. M. D., Hamilton, and R. Weaver. Moisture Content in Decomposing, Desiccated, and Mummified Human Tissue. Forensic Anthropology. 3(1): 1-16.) Является ли ответственной наукой вывод, сделанный на основании трехмесячного исследования, о том, что естественное мумифицированное животное (ископаемое), таким образом, избегало законов химии в течение десятков миллионов лет? В реальном мире влага мигрирует по верхним слоям земной коры, что еще больше подчеркивает соломенную суть этого утверждения.
-
Thomas, B. and S. Taylor. 2019. Proteomes of the past: the pursuit of proteins in paleontology. Expert Review of Proteomics. 16 (11-12): 881-895.