Живая ткань динозавров: биохимический вызов эволюционной шкале времени
В 2005 году группа исследователей во главе с доктором Мэри Швейцер сообщила об извлечении остатков мягких тканей из окаменелости Т-рекса.1 Внутри этих тканей были найдены остеоциты, общие клетки, находящиеся внутри костного матрикса. Еще более удивительно то, что ученые обнаружили фрагменты коллагена (общий белок животных). Последующие исследования предоставили дополнительное подтверждение этому открытию.2
Однако наличие тканевых и белковых фрагментов, все еще остающихся в окаменелостях динозавров, представляет собой прямой биохимический вызов стандартной геологической парадигме датировки. Если окаменелым динозаврам не меньше 65 млн лет, то как этот биологический материал выжил? Как эти кости даже после миллионов лет окаменели не полностью? Эти вопросы поднимают серьезные проблемы, касающиеся современных методов датировки.
Неудивительно, что данное открытие было поставлено под сомнение. Ткани, содержащие белки, безусловно, были неожиданными и не должны были сохраниться после миллионов лет распада и окаменения. Поэтому были предложены альтернативные идеи в попытках представить эти ткани как «подделку». Альтернативные версии включали предположение, что материал принадлежал тушке птицы, остатки которой смешались с окаменелостями динозавров,3 лабораторным загрязнение,4 и даже микробиологическую биопленку.5 Хотя доказательства таких утверждений оказались слабыми,6 они свидетельствуют о стремлении показать, что извлеченный материал был чем-угодно, но не подлинными тканями динозавра.7
В последующих исследованиях были обнаружены ткани и клетки в окаменелостях других динозавров и рептилий.8 Помимо коллагена также были обнаружены другие белки, такие как актин и миозин.9 Дополнительные открытия помогли проверить подлинность тканей динозавра и подорвать аргументы касающиеся загрязнения. Фактически, ткани динозавра в настоящее время считается «обычным явлением».10
В качестве дополнительных доказательств кровеносные сосуды были тщательно отделены от бедренной кости динозавра-утконоса.11 Они сохранили многие физические характеристики кровеносных сосудов живых животных — гибкие, полупрозрачные и реагируют на иммунологические пятна. Отделенные сосуды также содержали фрагменты широкого спектра белков, которые согласуются с типами, которые присутствуют в кровеносных сосудах животных.12 Данная работа также подтверждает, что это — подлинные ткани, а не биоплёнка или другие формы загрязнения.
Интересно отметить, что, несмотря на большое количество доказательств подлинности тканей, в сообществе эволюционистов сохраняется тенденция отрицания — по-видимому, для того, чтобы преуменьшить последствия этого открытия. Я по-прежнему получаю комментарии из разных источников (включая аспирантов) о том, что им сообщили, будто все дело в загрязнении. Написав для Smithsonian Magazine, Брайан Свитек даже не включил ткань динозавров в свой список неразгаданных тайн о динозаврах 2014 года.13
К 2015 году Музей естественной истории Карнеги (Питтсбург, штат Пенсильвания) по-прежнему утверждал, что «нет оригинальных органических частей, сохранившихся» в окаменелостях.14 Популярный сайт атеистов, RationalWiki, ссылается на устаревшие и вводящие в заблуждение источники, продолжая утверждать, что ткани «с тех пор были признаны ошибочными».15
Добавьте к этому списку всех самозваных защитников эволюции, публикующих комментарии в Интернете, насмехаясь над тем, что только невежественные креационисты могут думать, что окаменелость динозавра все еще содержит ткани, клетки и белки.
И так оно и есть. По-видимому, многие считают, что доказательства мягких тканей гораздо легче отклонить, чем понять и объяснить. Возможно, это не должно быть такой неожиданностью. Ткани, безусловно, трудно объяснить в рамках популярной геологической шкалы времени.
Белок, которому миллион лет?
Действительно, некоторые биологические молекулы, такие как коллаген и хитин, химически «прочные» — стойкие к быстрому разрушению. Но несмотря на то, что коллаген может разрушаться гораздо медленнее, чем многие другие биомолекулы, экспериментальных данных о том, что коллаген сохраняется в течении миллионов, не существует.16
На самом деле, экспериментальные исследования распада фактически дают верхний предел выживаемости костного коллагена примерно в один миллион лет в идеальных условиях.17 Однако коллаген был найден не только в окаменелости динозавра, возраст которого 85 млн лет,18 но и в костях рептилии, которой, как предполагалось, 247 млн лет.19 Таким образом, дилемма очевидна.
В своей книге «Кровь динозавра»20 доктор Фазале Рана задает вопрос о достоверности этих исследований распада, поскольку ученые измеряют скорость распада только при высоких температурах. Он заключает, что поскольку высокие температуры ускоряют распад белка, эти исследования не могут быть применены к скорости распада в более прохладных подповерхностных средах.
Однако доктор Рана полностью искажает эти эксперименты. Высокие температуры часто используются в исследованиях распада белка, чтобы обеспечить быстрый распад, поскольку более низкие температуры могут значительно замедлить скорость процесса. Такой медленный распад может затянуть продолжительность эксперимента на месяцы или даже годы. Пока скорость распада белка соответствует прогнозируемой кривой реакции,21 уравнение Аррениуса может быть использовано для определения скорости при разной температуре. Поэтому распад, измеренный при высоких температурах, может быть использован для прогнозирования скорости распада при более низких температурах. Это общий протокол в области биохимии белка, который хорошо зарекомендовал себя с многими десятилетиями экспериментальных работ.
Д-р Рана предполагает, что высокие температуры могут неожиданно изменить распад коллагена, поэтому, возможно, уравнение Аррениуса не может быть правильно применено. Однако он не может предложить какой-либо экспериментальной поддержки для своих выводов. Если он хочет бросить вызов этим исследованиям, ему необходимо предоставить экспериментальные доказательства того, что распад коллагена является каким-то исключением из этого уравнения. Поскольку скорости распада точно установлены, у него явно будет «тяжелая битва», которая может объяснить, почему он предлагает только гипотезу в качестве опровержения экспериментальной работы.
Плюс, как уже упоминалось, помимо коллагена, из окаменелостей динозавров были извлечены фрагменты многих других белков.22 Некоторые из них (например, миозин, актин и тропомиозин) по структуре не такие «прочные», как коллаген.23 Фактически, исследования предполагают, что некоторые из этих белков распадаются довольно быстро после смерти организма.24
Таким образом, нет экспериментальных доказательств того, что каждый из этих белков может сохраниться на протяжении части того времени, в течение которого может выжить коллаген. Даже если бы существовала биохимическая основа, которая позволяла коллагеновым фрагментам выживать в течение миллионов лет, нельзя сказать того же обо всех других белках динозавров.
Сохранение благодаря наличию железа?
На сегодняшний день самым популярным объяснением длительного сохранения этой ткани можно назвать «железную модель».25 В ней предполагается, что железо (выделяемое из гемоглобина в эритроцитах) запускает реакции внутри тканей, которые вызывают перекрестную реакцию белков. Благодаря формированию перекрестных связей белки потенциально более устойчивы к ферментативному и микробному воздействию.
Некоторые экспериментальные данные были предложены для поддержки этой модели. Кровеносные сосуды страуса, пропитанные растворами железа, сохранялись значительно дольше, чем сосуды, пропитанные водой.26 Ко времени первого отчета, сосуды пропитывались в растворах железа на протяжении двух лет. Хотя это не маленький отрезок времени, очень трудно надлежащим образом применить результаты двухлетнего лабораторного исследования к внутренней динамике подземных окаменелостей в течение 68 млн лет.
Кроме того, вода является довольно плохим сравнением, поскольку она имеет тенденцию ускорять распад тканей и белков. Также исследователям пришлось физически разрушить эритроциты, чтобы добиться достаточного выделения гемоглобина.27 Таким образом, ученые не смогли продемонстрировать, что железная модель может даже функционировать в естественных условиях.
Также маловероятно, что кровь динозавра содержит достаточно железа для данного механизма, чтобы обеспечить адекватное сохранение.28 Вместо этого, в качестве альтернативного источника предлагается экологическое железо.29 Эта версия потребовала бы, чтобы вода служила в качестве средства транспортировки железа, но попадание воды в окаменелости ускорит распад тканей. Поэтому противоположная химическая динамика будет происходить внутри окаменелости (как это часто и происходит).30
Железная модель имеет и некоторые химические проблемы. Те же самые химические реакции, которые вызывают образование перекрестных связей в белках, также вызывают другие реакции, которые ускоряют распад белка.31 Кроме того, эти же химические реакции приведут к химическому изменению аминокислот внутри этого белка. Однако многочисленные цельные аминокислоты, такие как метионин и тирозин, часто встречаются в извлеченных белках динозавров. Это очень химически активные молекулы, которые почти наверняка будут химически изменены после большого количества реакций, вызванных железом, внутри молекулы белка.32
Таким образом, мы просто не можем найти ожидаемый химический след в белках динозавров, если образование перекрестных связей является основным механизмом сохранения.
Были также предложены другие условия, которые могли бы способствовать сохранению тканей. Однако эти утверждения часто противоречат друг другу. Высокая температура и высокий / низкий уровень рН могут подавлять ферментативную и микробную активность, что снижает их разрушительное воздействие на ткани. Однако эти температурные условия и уровень рН также ускорят распад тканей и белка.
Исключение кислорода, по-видимому, является важным фактором сохранения (кислород часто ускоряет химические реакции). Однако недавние экспериментальные данные свидетельствуют о том, что кислород может помочь в сохранении (по крайней мере, в течение коротких периодов времени).33 Безводная среда, несомненно, поможет сохранить ткани, но для тех процессов окаменения, которые облегчат сохранение, потребуется вода. Небольшое количество воды также поможет стабилизировать коллаген.34
Кроме того, никакое условие сохранения не защитит ткани от разрушительного воздействия земной радиации на протяжении миллионов лет.35
Принцип «Или / Или»
Доктор Швейцер, которая продолжает оставаться одним из ведущих исследователей в области тканей динозавров, предоставила ценный отчет по открытию. Она приходит к выводу, что у нас есть
«две альтернативы для интерпретации: или динозавры не такие старые, как мы думаем, или, может быть, мы точно не знаем, как эти вещи сохраняются».36
Проблема в том, что эволюционное сообщество действительно не рассматривает первую версию как возможную. Поэтому варианта «или / или», на самом деле, нет. По их мнению, окаменелости должны быть старыми, поэтому ткани должна каким-то образом иметь возможность сохраниться (биохимические противоречия, а не противостояние).
Скотт Бьюкенен в своем «письме креационистам» просто заявляет, что
«...то, что ученые в настоящее время не могут дать полный отчет о механизме и пути сохранения модифицированных белков в порах костей динозавров, не является каким-то уникальным, досадным случаем. Эта ситуация возникает постоянно в ходе научных открытий».37
Действительно, механизмы часто могут быть одним из наиболее сложных аспектов для объяснения. Однако, мистер Бьюкенен упускает из виду главное. Это не та ситуация, когда явление легко можно наблюдать, и механизм остается нерешенным.38 Скорее всего, никто никогда не наблюдал на протяжении многих миллионов лет за сохранением тканей животных. Единственная причина, по которой существует поиск неизвестного механизма сохранения, состоит в том, что эволюционные предположения приписывают окаменелостям динозавров возраст 65 млн лет.39 Уберите эти предположения и не будет необходимости в поиске.
Фактически, известные процессы распада белка, на самом деле, противоречат утверждениям о 200, 100 или даже 70 млн лет сохранности. Экспериментальные данные просто не подтверждают представлений о том, что любой белок может существовать так долго внутри окаменелости, а тем более множество различных белков. Любые предлагаемые исключения из экспериментальных данных — это просто гипотезы.
Более того, с обнаружением мягких тканей в многощетинковом черве, возраст которого, как предполагается, 550 млн лет,40 и доказательств ничтожно маленького количества фрагментов белка, которые все еще сохраняются у членистоногих, которым 417 млн лет,41 наступает момент, когда никакое количество гипотез, умозаключений или предлагаемых механизмов (независимо от того, насколько они причудливы) не может даже... ну, вы понимаете.
Бьюкенен упрекает библейских креационистов за то что, как он считает, их отклонение от научных доказательств, делает
«их самих и их версию христианской веры глупой».42
В какой момент глупость поворачивается на 180 градусов?
Библейская модель
Ткани динозавров были неожиданным открытием, и его трудно объяснить в рамках популярной эволюционной шкалы времени. Напротив, найденные ткани четко соответствуют молодой Земле и Всемирному потопу. Вызвав быстрое, водное захоронение, условия Ноевого потопа способствовали бы окаменению динозавров и других существ, тем самым потенциально увеличивая выживаемость тканей.
Данные о распаде белка, которые противоречат периоду сохранности в миллионы лет, точно соответствуют срокам в несколько тысяч лет. Все это очень согласуется с моделью Земли, возраст которой составляет от шести до десяти тысяч лет.
-
[^1]: Mary H. Schweitzer et al., “Soft-Tissue Vessels and Cellular Preservation in Tyrannosaurus rex ,” Science 307, no. 5717 (2005): 1952–1955, doi:10.1126/science.1108397.
[^2]: John M. Asara et al., “Protein Sequences from Mastodon and Tyrannosaurus rex Revealed by Mass Spectrometry,” Science 316, no. 5822 (2007): 280–285, doi:10.1126/science.1137614, and Mary Higby Schweitzer et al., “Analyses of Soft Tissue from Tyrannosaurus rex Suggest the Presence of Protein,” Science 316, no. 5822 (2007): 277–280, doi:10.1126/science.1138709.
[^3]: Marshall Bern, Brett S. Phinney, and David Goldberg, “Reanalysis of Tyrannosaurus rex Mass Spectra,” Journal of Proteome Research 8, no. 9 (2009): 4328–4332, doi:10.1021/pr900349r.
[^4]: Там же.
[^5]: Thomas G. Kaye, Gary Gaugler, and Zbigniew Sawlowicz, “Dinosaurian Soft Tissues Interpreted as Bacterial Biofilms,” PLoS One 3, no. 7 (2008): e2808, doi:10.1371/journal.pone.0002808
[^6]: Mary Higby Schweitzer et al., “Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes Support the Presence of Endogenous Molecules,” Bone 52, no. 1 (2013): 414–423, doi:10.1016/j.bone.2012.10.010, and Mary Higby Schweitzer, Alison E. Moyer, and Wenxia Zheng, “Testing the Hypothesis of Biofilm as a Source for Soft Tissue and Cell-Like Structures Preserved in Dinosaur Bone,” PloS One 11, no. 2 (2016): e0150238, doi:10.1371/journal.pone.0151143, and Kevin Anderson, “Dinosaur Tissue or Bacterial Biofilm? Creation Research Society Quarterly 51, no. 4(2015): 259–267.
[^7]: Kevin Anderson, Echoes of the Jurassic, Chino Valley, AZ: CRS Books, 2016, and Brian Thomas, “Original Biomaterials in Fossils,” Creation Research Society Quarterly 51, no. 4 (2015): 234–247.
[^8]: Mary H. Schweitzer et al., “Biomolecular Characterization and Protein Sequences of the Campanian Hadrosaur B. canadensis,” Science 324, no. 5927 (2009): 626–631, doi:10.1126/science.1165069, and Mark Armitage and Kevin Anderson, “Soft Sheets of Fibrillar Bone from a Fossil of the Supraorbital Horn of the Dinosaur Triceratops horridus,” Acta Histochemica 115, no. 6 (2013): 603–608, doi:10.1016/j.acthis.2013.01.001, and Dawid Surmik et al., “Spectroscopic Studies on Organic Matter from Triassic Reptile Bones, Upper Silesia, Poland,” PloS One 11, no. 3 (2016): e0151143, doi:10.1371/journal.pone.0151143, and Schweiter et al., “Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes.”
[^9]: James D. San Antonio et al., “Dinosaur Peptides Suggest Mechanisms of Protein Survival,” PLoS One 6, no. 6 (2011): e20381, doi:10.1371/journal.pone.0020381, and Schweiter et al., “Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes.”
[^10]: Sergio Bertazzo et al., “Fibres and Cellular Structures Preserved in 75-Million-Year-Old Dinosaur Specimens,” Nature Communications 6 (2015): 6, doi:10.1038/ncomm8352.
[^11]: Timothy P. Cleland et al., “Mass Spectrometry and Antibody-Based Characterization of Blood Vessels from Brachylophosaurus canadensis, ” Journal of Proteome Research 14, no. 12 (2015): 5252–5262, doi:10.1021/acs.jproteome.5b00675.
[^12]: Там же.
[^13]: Brian Switek, “The Ten Biggest Dinosaur Mysteries We Have Yet to Solve,” Smithsonian , August 8, 2014, http://www.smithsonianmag.com/science-nature/ten-biggest-dinosaur-mysteries-we-have-yet-solve-180952297/.
[^14]: Thomas, “Original Biomaterials in Fossils,” 239.
[^15]: Rationalwiki, "Evidence against a Recent Creation," http://rationalwiki.org/wiki/Evidence_against_a_recent_creation (the site reports this page was last modified Oct. 2, 2016).
[^16]: Thomas, “Original Biomaterials in Fossils,” and Anderson, “Dinosaur Tissue or Bacterial Biofilm?”
[^17]: Mike Buckley et al., “Comment on ‘Protein Sequences from Mastodon and Tyrannosaurus rex Revealed by Mass Spectrometry,’” Science 319, no. 5859 (2008): 33, doi:10.1126/science.1147046, and Mike Buckley and Matthew James Collins, “Collagen Survival and Its Use for Species Identification in Holocene-Lower Pleistocene Bone Fragments from British Archaeological and Paleontological Sites,” Antiqua 1, no. 1 (2011): 1, doi:10.4081/antiqua.2011.e1.
[^18]: Schweitzer et al., “Biomolecular Characterization and Protein Sequences of the Campanian Hadrosaur B. Canadensis.”
[^19]: Surmik et al., “Spectroscopic Studies on Organic Matter from Triassic Reptile Bones.”
[^20]: Fazale Rana, Dinosaur Blood and the Age of the Earth (Covina, CA: RTB Press, 2016), 68–70.
[^21]: Matthew J. Collins et al. “A Basic Mathematical Simulation of the Chemical Degradation of Ancient Collagen,” Journal of Archaeological Science 22, no. 2 (1995): 175–183, doi:10.1006/jasc.1995.0019, and D. J. Millward and P. C. Bates, “Protein Degradation in Skeletal Muscle: Implications of a First Order Reaction for the Degradative Process,” Acta Biologica et Medica Germanica 40, no. 10–11 (1980): 1309–1315.
[^22]: Cleland et al., “Mass Spectrometry and Antibody-Based Characterization of Blood Vessels”, and Schweitzer et al., “Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes.”
[^23]: Согласно Schweitzer et al., "Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes", 421, ассоциация актина с α--актином и фимбрином может "стабилизировать белок после смерти [клетки]". Однако утверждение, что такая ассоциация позволит актину сохраниться в течение миллионов лет – это лишь предположение. Эти ученые ссылаются на исследования событий апоптоза клеток в поддержку своего заключения, но такие исследования не дали последовательных результатов относительно скорости деградации актина во время апоптоза (см. Celik Kayalar et al., "Cleavage of Actin by Interleukin 1 Beta-converting Enzyme to Reverse DNase I Inhibition," Proceedings of the National Academy of Sciences 93, no. 5 [1996]: 2234-2238, и Qizhong Song et al., "Resistance of Actin to Cleavage During Apoptosis," Proceedings of the National Academy of Sciences 94, no. 1 [1997]: 157-162). Более того, апоптоз - это специализированный клеточно-активируемый процесс, который не включает в себя те же события разрушения клеток, которые происходят в посмертном состоянии.
[^24]: René Lametsch, Peter Roepstorff, and Emøke Bendixen. “Identification of Protein Degradation During Post-Mortem Storage of Pig Meat,” Journal of Agricultural and Food Chemistry 50, no. 20 (2002): 5508–5512, doi:10.1021/jf025555n; and René Lametsch et al., “Postmortem Proteome Changes of Porcine Muscle Related to Tenderness,” Journal of Agricultural and Food Chemistry 51, no. 24 (2003): 6992–6997, doi:10.1021/jf034083p; and Pål Anders Wang et al., “Post-Mortem Degradation of Myosin Heavy Chain in Intact Fish Muscle: Effects of pH and Enzyme Inhibitors,” Food Chemistry 124, no. 3 (2011): 1090–1095, doi:10.1016/j.foodchem.2010.07.093.
[^25]: Mary H. Schweitzer et al., “A Role for Iron and Oxygen Chemistry in Preserving Soft Tissues, Cells and Molecules from Deep Time,” Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences 281, no. 1775 (2014): 20132741, doi:10.1098/rspb.2013.2741.
[^26]: Там же.
[^27]: Там же.
[^28]: Surmik et al., “Spectroscopic Studies on Organic Matter from Triassic Reptile Bones.”
[^29]: Там же.
[^30]: Например, см. Anderson, Echoes of the Jurassic.
[^31]: John M. DeMassa and Edward Boudreaux, “Dinosaur Peptide Preservation and Degradation,” Creation Research Society Quarterly 51, no. 4 (2015): 268–285.
[^32]: Там же.
[^33]: Schweitzer et al., “A Role for Iron and Oxygen Chemistry in Preserving Soft Tissues.”
[^34]: Christopher A. Miles and Michael Ghelashvili. “Polymer-in-a-Box Mechanism for the Thermal Stabilization of Collagen Molecules in Fibers,” Biophysical Journal 76, no. 6 (1999): 3243–3252, doi:10.1016/S0006-3495(99)77476-X.
[^35]: Anderson, Echoes of the Jurassic .
[^36]: Emily Ruppel, “Not So Dry Bones: An Interview with Mary Schweitzer, Biologos, July 21, 2014, http://biologos.org/blogs/archive/not-so-dry-bones-an-interview-with-mary-schweitzer.
[^37]: Scott Buchanan, “Dinosaur Soft Tissue,” Letters to Creationists, https://letterstocreationists.wordpress.com/dinosaur-soft-tissue/.
[^38]: Например, эффекты гравитации легко и постоянно наблюдаются всеми, но физическую причину гравитации понять гораздо сложнее.
[^39]: Эволюционисты указывают на "надежную" датировку окаменелостей радиометрическими методами как на ключевую причину, по которой ткань не имеет отношения к возрасту этих окаменелостей. Однако точность и предположения радиометрических методов датировки были серьезно оспорены библейскими креационистами. В качестве опровержения Бьюкенен пытается доказать точность метода, предоставляя список радиометрических дат для Z-угольного слоя. Все даты в его списке укладываются в 4%-ный разброс (см. Buchanan, "Dinosaur Soft Tissue"). Однако этот список не столь внушительный, как хочет нас убедить автор, поскольку он сильно "вишневый" и не имеет ссылок. Противоречивые радиометрические даты встречаются часто и разбросаны по всей литературе (например, см. Anderson, Echoes of the Jurassic , 45-51, и Andrew Snelling. Катастрофическое прошлое Земли, том 2. Даллас, Техас: Institute for Creation Research, 2009). Более того, материалистическая основа эволюционной шкалы времени и ее влияние на современную геологическую датировку хорошо видны тем, кто готов выполнить домашнюю работу (например, см. John Reed. "Камни не часы". Паудер Спрингс, штат Джорджия: Creation Book Publishers, 2013).
[^40]: Małgorzata Moczydłowska, Frances Westall, and Frédéric Foucher, "Microstructure and Biogeochemistry of the Organically Preserved Ediacaran Metazoan Sabellidites ," Journal of Paleontology 88, no. 2 (2014): 224–239, doi:10.1666/13-003.
[^41]: George D. Cody et al., “Molecular Signature of Chitin-Protein Complex in Paleozoic Arthropods,” Geology 39, no. 3 (2011): 255–258, doi:10.1130/G31648.1.
[^42]: Buchanan, “Dinosaur Soft Tissue.”
