Живі клітини і м’які тканини
Категорії / Палеонтологія / Живі клітини і м’які тканини / Живі тканини динозаврів: біохімічний виклик еволюційній шкалі часу

Живі тканини динозаврів: біохімічний виклик еволюційній шкалі часу

Автор:
Джерело: Answers in Genesis

У 2005 році група дослідників на чолі з доктором Мері Швейцер повідомила про видалення м'яких залишків тканини зі скам'янілості Т-рекса.1 Всередині цих тканин були знайдені остеоцити, загальні клітини, які містяться всередині кісткового матриксу. Ще більш дивним є той факт, що вони виявили фрагменти колагену (загальний білок тварин). Подальші дослідження надали додаткове підтвердження цьому відкриттю.2

Однак наявність фрагментів тканин і білків, які все ще містяться в скам'янілостях динозаврів, являє собою прямий біохімічний виклик стандартній геологічній парадигмі датування. Якщо скам'янілим динозаврам не менше 65 млн років, то як цей біологічний матеріал вижив? Як ці кістки навіть після мільйонів років скам'яніли не повністю? Ці питання піднімають серйозні проблеми, які стосуються сучасних методів датування.

Не дивно, що це відкриття було поставлене під сумнів. Тканини, що містять білки, безумовно, були несподіваними і не повинні були вижити після мільйонів років розпаду і скам'яніння. Тому були запропоновані альтернативні ідеї в спробах показати цю тканину як «підробку». Альтернативні версії включали припущення, що матеріал належав туші птаха, що перемішалась зі скам'янілостями,3 лабораторним забрудненням,4 і навіть мікробіологічною біоплівкою.5 Хоча докази таких тверджень виявилися слабкими,6 вони свідчать про прагнення показати, що знайдений матеріал є будь-чим іншим, але не справжньою тканиною динозавра.7

У подальших дослідженнях були виявлені тканини і клітини в скам'янілостях інших динозаврів і рептилій.8 Крім колагену також були знайдені білки, такі як актин і міозин.9 Ці додаткові відкриття допомогли перевірити справжність тканини динозавра і підірвати аргументи про забруднення. Фактично, тканина динозавра сьогодні вважається «звичайним явищем».10

В якості додаткових доказів кровоносні судини були ретельно відокремлені від стегнової кістки динозавра-качкодзьоба.11 Вони зберегли багато фізичних властивостей кровоносних судин живих тварин — гнучкі, напівпрозорі і реагують на імунологічні плями. Відокремлені судини також містили фрагменти широкого спектру білків, які узгоджуються з типами білків, що присутні в кровоносних судинах тварин.12 Дана робота також підтверджує, що це — справжня тканина, а не біоплівка чи інша форма забруднення.

Цікаво відзначити, що, незважаючи на велику кількість доказів автентичності тканини, в співтоваристві еволюціоністів зберігається тенденція заперечення — мабуть, для того, щоб применшити наслідки цього відкриття. Я як і раніше отримую коментарі від різних джерел (включаючи аспірантів) про те, що їм повідомили, ніби вся справа в забрудненні. Написавши для Smithsonian Magazine, Брайан Світек навіть не включив тканину динозаврів в свій список нерозгаданих таємниць про динозаврів 2014 року.13 

До 2015 року Музей природної історії Карнегі (Пітсбург, штат Пенсільванія) як і раніше стверджував, що «немає оригінальних органічних частин, збережених» в скам'янілостях.14 Популярний сайт атеїстів, RationalWiki, посилається на застарілі джерела, які вводять в оману, продовжуючи стверджувати, що тканина «з тих пір була визнана помилковою».15

Додайте до цього списку всіх самозваних захисників еволюції, що публікують коментарі в Інтернеті, насміхаючись над тим, що тільки неосвічені креаціоністи подумають, що скам'янілість динозавра все ще може містити тканини, клітини та білки.

І так воно і є. Мабуть, багато хто вважає, що докази м'яких тканин набагато легше відхилити, ніж зрозуміти та пояснити. Можливо, це не повинно бути такою несподіванкою. Тканини, безумовно, важко пояснити в рамках популярної геологічної шкали часу.

Білок, якому мільйон років?

Дійсно, деякі біологічні молекули, такі як колаген і хітин, хімічно «міцні» — стійки до швидкого руйнування. Проте не зважаючи на те, що колаген може руйнуватися набагато повільніше, ніж багато інших біомолекул, експериментальних даних про те, що колаген може існувати протягом мільйонів років, не існує.16 

Насправді, експериментальні дослідження розпаду фактично дають верхню межу виживання кісткового колагену приблизно в один мільйон років в ідеальних умовах.17 Однак колаген був знайдений не тільки в скам'янілостях динозавра, вік якого складає 85 млн років,18 але і в кістках рептилії, якій, як припускається, 247 млн років.19 Таким чином, дилема очевидна.

У своїй книзі «Кров динозавра»20 доктор Фазаль Рана задає питання про достовірність цих досліджень розпаду, оскільки дослідники вимірюють швидкість розпаду тільки за високих температур. Він робить висновок, що оскільки високі температури прискорюють розпад білка, ці дослідження не можуть бути застосовані до швидкості розпаду в більш прохолодних, підповерхневих середовищах.

Однак доктор Рана повністю спотворює ці експерименти. Високі температури часто використовуються в дослідженнях розпаду білка, щоб забезпечити швидкий розпад, оскільки більш низькі температури можуть значно уповільнити швидкість процесу. Такий повільний розпад може затягнути тривалість експерименту на місяці або навіть роки. Поки швидкість розпаду білка відповідає прогнозованій кривій реакції,21 рівняння Арреніуса може бути використане для визначення швидкості при різних температурах. Тому розпад, який вимірюється за високих температур, може бути використаний для прогнозування швидкості розпаду за більш низьких температур. Це загальний протокол в області біохімії білка, який добре зарекомендував себе з багатьма десятиліттями експериментальних робіт.

Д-р Рана припускає, що високі температури можуть несподівано змінити швидкість розпаду колагену, тому, можливо, рівняння Арреніуса не може бути правильно застосоване. Однак він не може запропонувати будь-якої експериментальної підтримки для своїх висновків. Якщо він хоче кинути виклик цим дослідженням, йому необхідно надати експериментальні докази того, що розпад колагену є якимось винятком з цього рівняння. Оскільки швидкості розпаду точно встановлені, у нього явно буде «важка битва», яка зможе пояснити, чому він пропонує лише гіпотезу в якості спростування експериментальної роботи.

Крім того, як вже згадувалося раніше, крім колагену зі скам'янілостей динозаврів були вилучені фрагменти багатьох інших білків.22 Деякі з них (наприклад, міозин, актин і тропоміозин) за структурою не такі «міцні», як коллаген.23 Фактично, дослідження припускають, що деякі з цих білків розпадаються досить швидко після смерті.24 

Відтак немає експериментальних доказів того, що кожен з цих білків може вижити протягом бодай частини того часу, протягом якого може вижити колаген. Навіть якби існувала біохімічна основа, яка дозволяла б колагеновим фрагментами існувати протягом мільйонів років, не можна сказати того ж про всі інші білки динозаврів.

Збереження завдяки наявності заліза?

На сьогоднішній день найпопулярнішим поясненням тривалого збереження цих тканин можна назвати «залізну модель».25 У цій моделі передбачається, що залізо (яке виділяється з гемоглобіну в еритроцитах) запускає реакції всередині тканини, які викликають перехресну реакцію білків. Завдяки формуванню перехресних зв'язків білки потенційно стають більш стійкими до дії ферментів та мікробів.

Деякі експериментальні дані були запропоновані для підтримки цієї моделі. Кровоносні судини страуса, просочені розчинами заліза, зберігалися значно довше, ніж судини, просочені водою.26 На час першого звіту, судини вимочувались в розчинах заліза протягом двох років. Хоча це не маленький відрізок часу, дуже важко належним чином застосувати результати дворічного лабораторного дослідження до внутрішньої динаміки підземних скам'янілостей протягом 68 млн років.

Крім того, вода є досить поганим порівнянням, оскільки вона має тенденцію прискорювати розпад тканин і білків. Більше того, дослідникам довелося фізично зруйнувати еритроцити, щоб домогтися виділення достатньої кількості гемоглобіна.27 Тому вони не змогли продемонструвати, що залізна модель може навіть функціонувати в природних умовах.

Також малоймовірно, що кров динозавра містить достатньо заліза для даного механізму, щоб забезпечити адекватне збереження.28 Замість цього, в якості альтернативного джерела пропонується екологічне залізо.29 В рамках даної моделі потрібно, щоб вода слугувала в якості засобу транспортування заліза, але потрапляння води в скам'янілості прискорить розпад тканин. Таким чином, протилежна хімічна динаміка буде відбуватися всередині скам'янілості (як це часто і відбувається).30

Більше того, залізна модель має деякі хімічні проблеми. Ті ж самі хімічні реакції, які викликають утворення перехресних зв'язків в білках, також викликають інші реакції, які прискорюють їх розпад.31 Крім того, ці ж хімічні реакції приведуть до хімічної зміни амінокислот всередині білка. Однак велика кількість цілих амінокислот, як-от метіонін і тирозин, часто зустрічаються у вилучених білках динозаврів. Це дуже хімічно активні молекули, які майже напевно будуть хімічно змінені після великої кількості реакцій, спричинених залізом, всередині молекули білка.32 

Таким чином, ми просто не можемо знайти очікуваний хімічний слід в білках динозаврів, якщо утворення перехресних зв'язків є основним механізмом їхнього збереження.

Були також запропоновані інші умови, які могли б сприяти збереженню тканин. Однак ці твердження часто суперечать одне одному. Висока температура і високий / низький рівень рН можуть пригнічувати ферментативну і мікробну активність, що знижує їх руйнівний вплив на тканину. Однак такі температурні умови і рН також прискорять розпад тканини і білка. 

Вилучення кисню, мабуть, є важливим фактором збереження (кисень часто прискорює хімічні реакції). Однак недавні експериментальні дані свідчать про те, що кисень може допомогти у збереженні (принаймні, в короткі проміжки часу).33 Безводне середовище, безсумнівно, допоможе зберегти тканину, але для тих процесів скам'яніння, які полегшать збереження тканин, потрібна вода. Невелика кількість води також допоможе стабілізувати коллаген.34 

Крім того, ніяка умова збереження не захистить тканину від руйнівного впливу земної радіації протягом мільйонів років.35

Принцип «Або / Або»

Доктор Швейцер, яка продовжує залишатися одним з провідних дослідників в області тканин динозаврів, надала цінний звіт по відкриттю. Вона приходить до висновку, що у нас є 

«...дві альтернативи для інтерпретації: або динозаври не такі старі, як ми думаємо, або, може бути, ми точно не знаємо, як ці речі зберігаються».36 

Проблема в тому, що еволюціонна спільнота дійсно не розглядає першу альтернативу як можливу. Тому варіанту «або / або», насправді, немає. На їхню думку, скам'янілості повинні бути старими, тому тканина повинна якимось чином мати можливість зберегтися (біохімічні протиріччя, а не протистояння).

Скотт Б'юкенен в своєму «листі креаціоністам» просто заявляє, що

«...те, що вчені в даний час не можуть дати повний звіт про механізм і шляхи збереження модифікованих білків в порах кісток динозаврів, не є якимось унікальним, прикрим випадком. Ця ситуація виникає постійно в ході наукових відкриттів».37

Дійсно, механізми часто можуть бути одним з найбільш складних аспектів для пояснення. Однак, містер Б'юкенен випускає з уваги головне. Це не та ситуація, коли явище легко можна спостерігати, і механізм залишається невирішеним.38 Швидше за все, ніхто ніколи не спостерігав протягом багатьох мільйонів років за збереженням тканин тварин. Єдина причина, по якій існує пошук невідомого механізму збереження, полягає в тому, що еволюційні припущення приписують скам'янілостям динозаврів вік 65 млн років.39 Приберіть ці припущення і не буде необхідності в пошуку.

Фактично, відомі процеси розпаду білка, насправді, суперечать твердженням про 200, 100 або навіть 70 мільйонів років збереження. Експериментальні дані просто не підтверджують уявлень про те, що будь-який білок може існувати так довго всередині скам'янілості, а тим більше безліч різних білків. Будь-які запропоновані виключення з експериментальних даних — це просто гіпотези.

Більше того, з виявленням м'якої тканини в поліхеті, вік якого, як передбачається, 550 млн років,40 і доказів мізерної кількість фрагментів білка, які все ще зберігаються у членистоногих, яким 417 млн років,41 настає момент, коли жодна кількість гіпотез, умовиводів або уявних механізмів (незалежно від того, наскільки вони вигадливі) не може навіть ... ну, ви розумієте. 

Б'юкенен нарікає на біблійних креаціоністів за те, що, як він вважає, їх відхилення від наукових доказів робить 

«їх самих і їх версію християнської віри дурною».42 

В який момент дурість повертається на 180 градусів?

Біблійна модель

Тканини динозаврів були неочікуваним відкриттям, і його важко пояснити в рамках популярної еволюційної шкали часу. Навпаки, знайдені тканини чітко відповідають молодій Землі та Всесвітньому потопу. Ставши причиною швидкого поховання з великою кількістю води, умови потопу Ноя сприяли б скам'янінню динозаврів та інших істот, тим самим потенційно збільшуючи стійкість тканин. 

Дані про розпад білка, які суперечать періоду збереження в мільйони років, точно відповідають термінам в кілька тисяч років. Все це дуже узгоджується із моделлю Землі, вік якої становить від шести до десяти тисяч років.

Вас також може зацікавити:

Посилання:

  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. Згідно Schweitzer et al., "Molecular Analyses of Dinosaur Osteocytes", 421, асоціація актину з α - актином і фімбрином може "стабілізувати білок після смерті [клітки]". Однак твердження, що така асоціація дозволить актину зберегтися протягом мільйонів років - це лише припущення. Ці вчені посилаються на дослідження подій апоптозу клітин в підтримку свого висновку, але такі дослідження не дали послідовних результатів щодо швидкості деградації актину під час апоптозу (див. 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, і Qizhong Song et al.," Resistance of Actin to Cleavage During Apoptosis, "Proceedings of the National Academy of Sciences 94, no. 1 [1997]: 157-162). Більше того, апоптоз - це спеціалізований клітинно-активуючий процес, який не включає в себе ті ж події руйнування клітин, які відбуваються в посмертному стані.

  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. Наприклад, ефекти гравітації легко і постійно спостерігаються усіма, але фізичну причину гравітації зрозуміти набагато складніше.

  39. Еволюціоністи вказують на "надійне" датування скам'янілостей радіометричними методами як на ключову причину, по якій тканина не має відношення до віку цих скам'янілостей. Однак точність і припущення радіометричних методів датування були серйозно оскаржені біблійними креационистами. В якості спростування Б'юкенен намагається довести точність методу, надаючи список радіометричних дат для Z-вугільного шару. Всі дати в його списку укладаються в 4% -ний розкид (див. Buchanan, "Dinosaur Soft Tissue"). Однак цей список не такий надійний, як хоче нас переконати автор, оскільки він сильно "вишневий" і не має посилань. Суперечливі радіометричні дати зустрічаються часто і розкидані по всій літературі (наприклад, див. Anderson, Echoes of the Jurassic, 45-51, і Andrew Snelling. Катастрофічне минуле Землі, тому 2. Даллас, Техас: Institute for Creation Research, 2009). Більше того, матеріалістична основа еволюційної шкали часу і її вплив на сучасне геологічне датування добре видно тим, хто готовий виконати домашню роботу (наприклад, див. John Reed. "Камені не годинник". Паудер Спрінгс, штат Джорджія: 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.”