معلومة

كيف يمكن أن توجد الأنسجة الرخوة في أحافير الديناصورات؟

كيف يمكن أن توجد الأنسجة الرخوة في أحافير الديناصورات؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يوضح المؤلف في هذا المقال أنهم وجدوا أنسجة رخوة داخل أحافير ديناصورات عمرها 68 مليون عام. كيف يمكن لذلك أن يكون ممكنا؟ كان يعتقد أن الأنسجة الرخوة لا يمكن أن تدوم أكثر من مليون سنة وأن الحمض النووي يتحلل حتى قبل ذلك.

تحدت النتائج التي توصلنا إليها كل ما اعتقد العلماء أنهم يعرفونه عن انهيار الخلايا والجزيئات. أشارت دراسات أنبوب الاختبار للجزيئات العضوية إلى أن البروتينات يجب ألا تستمر لأكثر من مليون سنة أو نحو ذلك ؛ كان للحمض النووي عمرًا أقصر.

ما هو الدليل على أن الحفريات كانت حقيقية؟


الكيراتين والكولاجين جزيئات صلبة بشكل لا يصدق ، لذلك إذا تم عزلها عن البيئة (الأكسجين والبكتيريا) يمكن أن تعيش بسهولة لفترة طويلة. ليست كل البروتينات متساوية ، فبعضها قوي جدًا والبعض الآخر هش للغاية. لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن البروتينات والكربوهيدرات يمكن أن تعيش لفترات لا تصدق في ظل الظروف المناسبة ، يشتهر العنبر به. يمكن أن يؤدي الترسيب السريع للمعادن إلى نتيجة مماثلة وإن كانت أقل قوة.

في هذه الحالة ، تم تغليف الكيراتين بمعادن ترسبت بالماء مما أدى إلى عزله عن البيئة الخارجية. هناك أمثلة أخرى أيضًا ، يمكن أن يؤدي التحنيط الطبيعي إلى بعض الحفظ في شكل أغشية حيوية وانطباعات. لكن الأكثر دراماتيكية هي العينات المغطاة بالعنبر. يعتبر الكهرمان سريع التشكيل ويخلق مانع تسرب الهواء بشكل مثالي.

هنا ذيل ديناصور محفوظ في العنبر.


كيف وجد العلماء الأنسجة الرخوة في أحافير الديناصورات؟

التحجر هو عالم حقيقي ميدوسا - يحول الكائنات الحية إلى حجر. خذ الخشب المتحجر كمثال. إذا ماتت شجرة ودُفنت في الرواسب ، فإن الرواسب تحمي الخشب بينما تتسرب المياه الجوفية المحملة بالمعادن من خلاله. تحل المعادن تدريجياً محل الخشب ، تاركة وراءها صورة طبق الأصل صخري.

معرض صور الديناصورات

يحدث الشيء نفسه عندما تصبح الكائنات الحية الأكثر تعقيدًا ، مثل الحيوانات ، أحافير. أي شيء قابل للتمدد أو إسفنجي أو مائي أو مطاطي يتحلل بينما تعمل المعادن على تقوية العظام وتحويلها إلى حجر. حتى في حالة الاكتشافات الحفرية & المومياء والمومياء ، فإن الجلد المحفوظ والأعضاء الأخرى لم تعد ناعمة بعد الآن. في مثل هذه الأحافير ، كان الجسم محميًا من التسوس لفترة كافية حتى تحل المعادن محل الأنسجة الرخوة بشكل أسرع مما يمكن أن تتحلل. لقد اختفت الأنسجة الرخوة نفسها تمامًا ، ولم يتبق سوى الحجر.

على الأقل ، هذه هي الحكمة التقليدية. ولكن في عام 2005 ، ظهرت ورقة بحثية في مجلة Science تحدت المبادئ الأساسية للتحجر من جملتها الأولى: & quot؛ الأنسجة اللينة محفوظة داخل عناصر الطرف الخلفي من الديناصور ريكس& quot [المصدر: شفايتسر ، 25/3/2005]. تستمر الورقة في وصف الأوعية الدموية ومصفوفة العظام والأنسجة المرنة ، وكلها موجودة في مكان لا ينبغي أن تكون فيه.

وفقًا لوجهة النظر القديمة حول التحجر ، فإن وجود هذه الأنواع من الأنسجة في الحفرية أمر مستحيل. توصلت الكاتبة الرئيسية للورقة ، ماري هيجبي شفايتزر ، إلى هذا الاستنتاج غير التقليدي من خلال مقاربة بحثها بطريقة غير تقليدية. بالإضافة إلى إثارة الجدل في المجتمع العلمي ، كان لاكتشافها آثار على بعض المجتمعات الدينية.

فكيف وجدت أنسجة قابلة للتمدد في عظم صخري ، وما علاقة النعام به؟ ما نوع التحليل الذي يدعم تأكيدها بأنها وجدت أنسجة رخوة عمرها 65 مليون سنة؟ بعد ذلك ، سوف نلقي نظرة على كيفية قيام شفايتزر بالكشف عن عيناتها وما علاقة الصدفة بهذا الاكتشاف الرائد.


معدلات الاضمحلال تحت مليون سنة

تُظهِر ملاحظتان حول الحفريات سبب وجود إيمان معقول لدى أولئك الذين يعتقدون أن طوفان نوح قد شكل معظم الحفريات منذ آلاف السنين فقط. الملاحظة الأولى تتعلق بمعدلات الانحلال.

ما هي المدة التي يجب أن نتوقع فيها بقاء المواد العضوية في الصخور الرسوبية؟ لا يتعين علينا التخمين ، لأن العلماء قدموا إجابات قوية. عادة ، تدمر الحيوانات الزبالة والماء والميكروبات جثثًا كاملة بعد بضع سنوات على الأكثر ، ولكن ماذا عن بقايا الحيوانات المدفونة في الوحل أثناء طوفان نوح الذي جف بعد ذلك إلى رواسب صلبة؟ الدفن السريع أبقى الزبالين عنهم ، أو لن يكون لدينا أحافير. كما أن التجفيف السريع سيحد من نمو الميكروبات.

لكن لم يكتشف أحد حتى الآن عملية طبيعية من شأنها أن توقف أحد عوامل الانحلال المتبقي: الكيمياء. أجرى العلماء تجارب موثوقة وقابلة للتكرار تظهر كيمياء التحلل في العمل في الجزيئات الحيوية ، بما في ذلك كولاجين العظام والحمض النووي.

معدلات بقاء الكولاجين.الكولاجين هو بروتين روبي قوي موجود في جميع أنحاء العظام ، مما يجعلها مرنة ومرنة. يتفاعل الأكسجين والمواد الكيميائية الأخرى مع الكولاجين ، ويحولها إلى جزيئات صغيرة بمرور الوقت. كم يستغرق من الوقت؟

تكشف التجارب أن ذلك يعتمد على درجة الحرارة. تزيد الحرارة من عدد الاصطدامات بين الذرات وبالتالي معدل التفاعلات الكيميائية المدمرة. كولاجين العظام صعب للغاية لدرجة أنه إذا تم الاحتفاظ به عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 45 درجة فهرنهايت (7 درجات مئوية) ، فقد يستمر لعدة مئات من آلاف السنين ، ولكن ليس أكثر من مليون .1 ، 2 تفترض هذه النتائج ظروف الدفن والحفظ المثلى. لذلك ، يؤكد العلم الجاد أن كولاجين العظام يمكن أن يستمر ، حتى في درجات الحرارة الأكثر دفئًا ، لمدة 4300 سنة أو نحو ذلك منذ طوفان نوح ، ولكن لا ينبغي أن يستمر لمليون سنة.

معدلات بقاء الحمض النووي.في الآونة الأخيرة ، قام العلماء بتحليل سلامة الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA) من 158 من عظام Moa الأحفورية من مختلف الأعمار لتحديد معدل الاضمحلال لـ mtDNA.3 كانت Moas طيورًا عملاقة لا تطير ربما تم اصطيادها حتى انقراض عدة مئات من السنين ، آخرها على قيد الحياة في نيوزيلندا. قام الباحثون بمعايرة معدلات اضمحلال الحمض النووي لديهم باستخدام تواريخ الكربون المأخوذة من نفس الحفريات. وفقًا لذلك ، لا يمكن أن يستمر mtDNA العظمي لأكثر من 650 ألف عام قبل أن يتفكك تمامًا.

لذلك ، حتى أقدم الأعمار الممكنة لهذه المواد الكيميائية الحيوية تحافظ عليها من عند تدوم مليون سنة ، بينما تظهرها استطاع آلاف السنين الماضية.


اكتشف العلماء بقايا تشبه خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين في أجزاء من أحافير الديناصورات.

وجد العلماء الذين يفحصون الحفريات في مجموعة متحف التاريخ الطبيعي في لندن بقايا تشبه بعض خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين.

من خلال تحليل ثمانية أجزاء من أحافير محفوظة في مجموعات ستيرنبرغ وكوتلر بالمتحف لأكثر من قرن ، وجد الفريق أن جزءًا من مخلب ديناصور متحجر عمره 75 مليون عام يحتوي على هياكل صغيرة تبدو بيضاوية الشكل ولها قلب داخلي أكثر كثافة.

يكمن الأمل في أنه إذا أمكن العثور على خلايا الدم الحمراء في أجزاء متحجرة من الديناصورات ، فقد يساعد ذلك العلماء على فهم متى تطور الديناصورات عملية أيض تشبه الدم الدافئ مثل الطيور.

في جزء أحفوري ديناصور آخر ، وجد الفريق أيضًا هياكل تبدو ليفية ولها بنية نطاقات تشبه النطاقات التي يمكن رؤيتها في ألياف الكولاجين الحديثة.

إذا تمكن الفريق من إثبات وجود هياكل شبيهة بالكولاجين ، فيمكنه توفير مجموعة أدلة جديدة ومستقلة لإظهار كيفية ارتباط مجموعات الديناصورات المختلفة ببعضها البعض.

إذا تم إثبات ذلك ، فإن الدراسة التي نُشرت اليوم في مجلة Nature Communications ، قد تدفع علماء الحفريات إلى إعادة التفكير في كيفية الحفاظ على الحفريات. يمكن أن يكون حتى الخطوة الأولى نحو إنشاء فهم أفضل لبيولوجيا الديناصورات والعلاقات بين الأنواع المختلفة.

"تساعدنا دراستنا في رؤية أن الأنسجة الرخوة المحفوظة قد تكون أكثر انتشارًا في أحافير الديناصورات مما كنا نظن في الأصل" ، كما تقول مؤلفة الدراسة ، الدكتورة سوزانا ميدمنت ، زميلة أبحاث مبتدئة من قسم علوم الأرض والهندسة في إمبريال كلية لندن.

أوضح الدكتور ميدمنت أنه على الرغم من اكتشاف بقايا الأنسجة الرخوة سابقًا في حفريات نادرة ومحفوظة بشكل استثنائي ، فإن هذه الدراسة الأخيرة مثيرة بشكل خاص بسبب الهياكل التي تذكرنا بخلايا الدم وألياف الكولاجين الموجودة في الحفريات المتناثرة والمحفوظة بشكل سيئ.

وتضيف: "يشير هذا إلى أن هذا النوع من الحفاظ على الأنسجة الرخوة قد يكون منتشرًا في الحفريات".

"تشير الدلائل الأولية إلى أن هذه الحفريات المحفوظة بشكل سيئ قد تكون قطعًا مفيدة في أحجية الديناصورات لمساعدتنا على فهم المزيد من التفاصيل حول كيفية تطور الديناصورات إلى مخلوقات ذوات الدم الحار ، وكيف ترتبط أنواع الديناصورات المختلفة."

استخدم الفريق مجموعة من التقنيات لإجراء دراستهم بما في ذلك المسح المجهري الإلكتروني وشعاع أيوني مركّز تم استخدامه لتقطيع العينات ومراقبة البنية الداخلية للحفريات.

قاموا أيضًا بفحص الحفريات باستخدام مجهر إلكتروني ناقل للكشف عن الهياكل الليفية وقارنوا النتائج التي توصلوا إليها ببنية الدم في emu ووجدوا بعض أوجه التشابه في التوقيعات العضوية.

    نُشرت الألياف والهياكل الخلوية المحفوظة في عينات ديناصورات عمرها 75 مليون عام في 9 يونيو في Nature Communications.


يكشف تحقيق أحافير الديناصورات عن كنز محتمل من الأنسجة الرخوة

وجد العلماء بقايا تشبه بعض خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين في أجزاء من أحافير الديناصورات.

اكتشف فريق من إمبريال كوليدج لندن ما يشبه بقايا الأنسجة الرخوة في شظايا أحافير ديناصور عمرها 75 مليون عام على الرغم من أن الحفريات لم يتم حفظها بشكل جيد. وجد العلماء سابقًا فقط الأنسجة الرخوة في أحافير الديناصورات التي تم حفظها جيدًا بشكل استثنائي ، وهي نادرة جدًا وعددها أقل بكثير.

يقترح الباحثون دراستهم ، التي نُشرت اليوم في اتصالات الطبيعة، قد يدفع علماء الحفريات إلى إعادة التفكير في كيفية حفظ الأحافير ، وقد يكون الخطوة الأولى نحو فهم أفضل لبيولوجيا الديناصورات والعلاقات بين الأنواع المختلفة.

في هذه الدراسة ، حلل الفريق ثماني قطع أحفورية موجودة منذ أكثر من قرن في مجموعات ستيرنبرغ وكوتلر في متحف التاريخ الطبيعي.

فحص الباحثون جزءًا من مخلب ديناصور متحجر وحددوا هياكل صغيرة تبدو بيضاوية وذات قلب داخلي أكثر كثافة. يمكن أن تكون هذه خلايا الدم الحمراء على الرغم من أن الباحثين حذروا من أن هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة لتأكيد أن الهياكل ليس لها أصل آخر. يكمن الأمل في أنه إذا أمكن العثور على خلايا الدم الحمراء في أجزاء متحجرة من الديناصورات ، فقد يساعد ذلك العلماء على فهم متى طورت الديناصورات عملية أيض شبيهة بالطيور من ذوات الدم الدافئ.

في جزء أحفوري ديناصور ، وجد الفريق أيضًا هياكل تبدو ليفية ولها بنية نطاقات تشبه النطاقات التي يمكن رؤيتها في ألياف الكولاجين الحديثة. تختلف بنية الكولاجين بين مجموعات الحيوانات المختلفة ، مما يوفر نوعًا من بصمات الأصابع لربط الكائنات ذات الصلة. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة لاستنتاج نهائي أن الهياكل التي تم العثور عليها تنشأ من الحفاظ على الكولاجين. إذا تم التحقق منه ، فإن تحديد الهياكل الشبيهة بالكولاجين يمكن أن يوفر في المستقبل خطًا جديدًا ومستقلًا من الأدلة لإظهار كيفية ارتباط مجموعات الديناصورات المختلفة ببعضها البعض.

قال مؤلف الدراسة الدكتور سيرجيو بيرتازو ، زميل أبحاث مبتدئ من قسم المواد في إمبريال كوليدج لندن: "ما زلنا بحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث لتأكيد ما نقوم بتصويره في شظايا عظام الديناصورات ، ولكن الهياكل القديمة للأنسجة لقد قمنا بتحليل أن هناك بعض أوجه التشابه مع خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين. إذا تمكنا من التأكد من صحة ملاحظاتنا الأولية ، فقد ينتج عن ذلك رؤى جديدة حول كيفية عيش هذه المخلوقات وتطورها من قبل. "

أضافت مؤلفة الدراسة الدكتورة سوزانا ميدمينت ، وهي زميلة أبحاث مبتدئة من قسم علوم وهندسة الأرض في إمبريال كوليدج لندن: "تساعدنا دراستنا على رؤية أن الأنسجة الرخوة المحفوظة قد تكون أكثر انتشارًا في أحافير الديناصورات مما كنا نعتقد في الأصل. تم اكتشاف بقايا الأنسجة الرخوة سابقًا في حفريات نادرة ومحفوظة بشكل استثنائي ، والمثير بشكل خاص في دراستنا هو أننا اكتشفنا هياكل تذكرنا بخلايا الدم وألياف الكولاجين في الحفريات المتناثرة والمحفوظة بشكل سيئ. وهذا يشير إلى أن هذا النوع من الأنسجة الرخوة قد يكون الحفظ منتشرًا في الأحافير. تشير الدلائل المبكرة إلى أن هذه الحفريات المحفوظة بشكل سيئ قد تكون قطعًا مفيدة في أحجية الديناصورات لمساعدتنا على فهم أكثر تفصيلاً كيف تطورت الديناصورات إلى مخلوقات ذوات الدم الحار ، وكيف ترتبط أنواع الديناصورات المختلفة.

لإجراء دراستهم ، استخدم الفريق مجموعة من التقنيات. الأول ينطوي على استخدام جهاز المسح المجهري الإلكتروني لمراقبة بنية وتكوين وموقع الأنسجة الرخوة داخل شظايا أحافير الديناصورات. استخدم الفريق بعد ذلك حزمة أيونية مركزة لتقطيع العينات ومراقبة البنية الداخلية للحفريات. كما قاموا بفحص الحفريات باستخدام مجهر إلكتروني ناقل للكشف عن الهياكل الليفية.

الطيور هي الأقارب البعيدة للديناصورات ، لذلك استخدم الباحثون جهاز مطياف الكتلة الأيونية لمقارنة الأنسجة الرخوة القديمة بعينة الدم المأخوذة من Emu. مكنهم هذا من مقارنة العينات ومقارنتها ورؤية أن أحافيرهم لديها بعض أوجه التشابه في التوقيعات العضوية مع خلايا الدم الموجودة في عينة دم emu.

ستشهد الخطوة التالية قيام الفريق بإجراء المزيد من الأبحاث لتأكيد أن الهياكل التي لاحظوها موجودة في مجموعة واسعة من عينات الأحافير وأيضًا لفهم مدى انتشار هذا النوع من الحفاظ على الأنسجة الرخوة في أحافير الديناصورات ، إلى أي مدى عودة هذا النوع من الحفظ يمكن أن يسجل في سجلات الحفريات وأسباب حدوثه.


العثور على الأنسجة اللينة المثير للجدل T. Rex شرح أخيرًا

الاكتشاف المثير للجدل لنسيج رخو يبلغ من العمر 68 مليون عام من عظام أ الديناصور ريكس أخيرًا تفسير مادي. وفقًا لبحث جديد ، فإن الحديد في جسم الديناصور يحافظ على الأنسجة قبل أن تتحلل.

يشرح البحث ، الذي قادته ماري شفايتزر ، عالمة الحفريات الجزيئية في جامعة ولاية كارولينا الشمالية ، كيف يمكن للبروتينات - وربما حتى الحمض النووي - أن تبقى على قيد الحياة لآلاف السنين. أثارت شفايتسر وزملاؤها هذا السؤال لأول مرة في عام 2005 ، عندما وجدوا أن ما يبدو مستحيلًا: الأنسجة الرخوة المحفوظة داخل ساق المراهق تي ريكس اكتشفت في مونتانا.

قال شفايتسر لـ LiveScience: "ما وجدناه كان غير معتاد ، لأنه كان لا يزال ناعمًا ولا يزال شفافًا ولا يزال مرنًا".

تي ريكسالانسجة؟

كان هذا الاكتشاف مثيرًا للجدل أيضًا ، لأن العلماء اعتقدوا أن البروتينات التي تتكون منها الأنسجة الرخوة يجب أن تتحلل في أقل من مليون عام في أفضل الظروف. في معظم الحالات ، تتغذى الميكروبات على الأنسجة الرخوة للحيوان الميت ، وتدمرها في غضون أسابيع. جادل النقاد بأن النسيج يجب أن يكون شيئًا آخر ، ربما نتاج غزو بكتيري لاحق.

ثم ، في عام 2007 ، قامت شفايتسر وزملاؤها بتحليل كيمياء تي ريكس البروتينات. ووجدوا أن البروتينات أتت بالفعل من الأنسجة الرخوة للديناصورات. كان النسيج عبارة عن كولاجين ، كما أفادوا في مجلة Science ، وكان يتشابه مع كولاجين الطيور - وهو أمر منطقي ، حيث تطورت الطيور الحديثة من الديناصورات ذوات الأرجل مثل الديناصورات ذوات الأقدام مثل تي ريكس.

وقال شفايتسر إن الباحثين حللوا أيضًا حفريات أخرى لوجود الأنسجة الرخوة ، ووجدوا أنها كانت موجودة في حوالي نصف عيناتهم التي تعود إلى العصر الجوراسي ، والتي استمرت من 145.5 مليون إلى 199.6 مليون سنة مضت.

"المشكلة ، لمدة 300 عام ، كنا نظن ،" حسنًا ، لقد اختفت جميع المواد العضوية ، فلماذا نبحث عن شيء لن يكون هناك؟ " وقالت "ولا أحد ينظر".

ومع ذلك ، كان السؤال الواضح هو كيف يمكن للأنسجة اللينة والمرنة أن تبقى على قيد الحياة لملايين السنين. في دراسة جديدة نُشرت اليوم (26 نوفمبر) في مجلة Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences ، تعتقد شفايتسر أن لديها الإجابة: الحديد.

الحديد عنصر موجود بكثرة في الجسم ، وخاصة في الدم ، حيث أنه جزء من البروتين الذي ينقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة. الحديد أيضًا شديد التفاعل مع الجزيئات الأخرى ، لذلك يبقيه الجسم محبوسًا بإحكام ، مرتبطًا بالجزيئات التي تمنعه ​​من إحداث فوضى في الأنسجة.

بعد الموت ، يتم إطلاق الحديد من قفصه. إنه يشكل جزيئات نانوية صغيرة من الحديد ويولد أيضًا جذورًا حرة ، وهي جزيئات شديدة التفاعل يُعتقد أنها متورطة في الشيخوخة.

وقال شفايتسر "الجذور الحرة تسبب البروتينات وأغشية الخلايا في الترابط في شكل عقد". "إنهم يتصرفون بشكل أساسي مثل الفورمالديهايد."

الفورمالديهايد ، بالطبع ، يحافظ على الأنسجة. إنه يعمل عن طريق ربط أو ربط الأحماض الأمينية التي تشكل البروتينات ، مما يجعل هذه البروتينات أكثر مقاومة للتحلل.

وجدت شفايتسر وزملاؤها أن الأنسجة الرخوة للديناصورات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بجسيمات الحديد النانوية في كل من تي ريكس وعينة أخرى من الأنسجة الرخوة من Brachylophosaurus canadensis، وهو نوع من الديناصورات ذات المنقار البط. ثم اختبروا فكرة الحديد كمادة حافظة باستخدام أوعية دموية نعام حديثة. قاموا بنقع مجموعة واحدة من الأوعية الدموية في سائل غني بالحديد مصنوع من خلايا الدم الحمراء ومجموعة أخرى في الماء. تحولت الأوعية الدموية المتبقية في الماء إلى فوضى مقرفة في غضون أيام. تظل الأوعية الدموية المبللة بخلايا الدم الحمراء قابلة للتمييز بعد الجلوس في درجة حرارة الغرفة لمدة عامين. [فن باليو: الرسوم التوضيحية تجلب الحياة للديناصورات]

البحث عن الأنسجة الرخوة

قد يفسر الدم الغني بالحديد للديناصورات ، جنبًا إلى جنب مع البيئة الجيدة للتحجر ، الوجود المذهل للأنسجة الرخوة من العصر الطباشيري (فترة استمرت من حوالي 65.5 مليون إلى 145.5 مليون سنة) وحتى قبل ذلك. تُظهر العينات التي يعمل بها شفايتزر ، بما في ذلك الجلد ، دليلاً على الحفاظ الممتاز. عظام هذه العينات المختلفة مفصلية وليست مبعثرة ، مما يوحي بأنها دفنت بسرعة. يتم دفنها أيضًا في الحجر الرملي ، وهو مسامي ويمكن أن يزيل البكتيريا والإنزيمات التفاعلية التي قد تؤدي إلى تدهور العظام.

من المقرر أن يبحث شفايتسر عن المزيد من الأنسجة اللينة للديناصورات هذا الصيف. "أود أن أجد مزمرًا كبيرًا تي ريكس هذا واضح تمامًا وهو ما زال في الأرض ، أو شيء مشابه. "للحفاظ على كيمياء الأنسجة الرخوة المحتملة ، يجب عدم معالجة العينات بالمواد الحافظة أو الغراء ، كما هو الحال في معظم العظام الأحفورية ، كما قالت. وهم بحاجة إلى سريعًا ، حيث يمكن أن تتحلل الأنسجة الرخوة بمجرد تعرضها للهواء الحديث والرطوبة.

الأهم من ذلك ، توصلت شفايتسر وزملاؤها إلى كيفية إزالة الحديد من عيناتهم ، مما يمكنهم من تحليل البروتينات الأصلية. لقد وجدوا حتى مواد كيميائية تتفق مع كونها حمض نووي ، على الرغم من أن شفايتسر سرعان ما لاحظت أنها لم تثبت أنها في الحقيقة حمض نووي. يجب أن تسمح تقنيات إزالة الحديد لعلماء الحفريات بالبحث بشكل أكثر فعالية عن الأنسجة الرخوة ، واختبارها عند العثور عليها.

قال شفايتسر: "بمجرد أن نحصل على الكيمياء وراء بعض هذه الأنسجة الرخوة ، هناك كل أنواع الأسئلة التي يمكن أن نطرحها على الكائنات الحية القديمة".

ملحوظة المحرر: تم تحديث هذه المقالة في الساعة 2 ظهرًا بتوقيت شرق 28 نوفمبر لتصحيح اللغة غير الواضحة حول البروتينات والحمض النووي.


علماء الأحافير يكتشفون الأنسجة الرخوة المعدنية في عظام الديناصورات الطباشيري

اكتشف فريق من علماء الأحافير بقيادة الدكتور سيرجيو بيرتازو وسوزانا ميدمنت من إمبريال كوليدج لندن ما يشبه بقايا خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين في عينات ديناصورات عمرها 75 مليون عام.

تُظهر صورة مجهرية إلكترونية ضوئية تعتمد على الكثافة بالألوان لمخلب غير معتاد لديناصور ذوات الأقدام غير محدد هياكل شبيهة بخلايا الدم الحمراء. شريط المقياس & # 8211 1 ميكرومتر. رصيد الصورة: سيرجيو بيرتازو وآخرون.

حلل علماء الأحافير في دراستهم ثماني أجزاء من عظام الديناصورات (تشسموسورس ص. ceratopsid و hadrosaurid و Theropod dinosaur) التي كانت موجودة منذ أكثر من قرن في مجموعات متحف التاريخ الطبيعي في لندن.

استخدموا جهاز الفحص المجهري الإلكتروني لمراقبة بنية وتكوين وموقع الأنسجة الرخوة داخل شظايا أحافير الديناصورات. ثم استخدموا حزمة أيونية مركزة لتقطيع العينات ومراقبة البنية الداخلية للحفريات.

قام العلماء بفحص جزء من مخلب ديناصور ذوات الأقدام وحددوا هياكل صغيرة تبدو بيضاوية وذات قلب داخلي أكثر كثافة.

يمكن أن تكون هذه خلايا الدم الحمراء على الرغم من أن علماء الحفريات يحذرون من أن هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة لتأكيد أن الهياكل ليس لها أصل آخر. يكمن الأمل في أنه إذا أمكن العثور على خلايا الدم الحمراء في شظايا الديناصورات المتحجرة ، فقد يساعد ذلك العلماء على فهم متى تطور الديناصورات ذوات الدم الدافئ ، مثل التمثيل الغذائي للطيور.

يُظهر التصوير المجهر الإلكتروني المعتمد على الكثافة واللون لجزء من ضلع ديناصور غير محدد بنى ليفية. شريط المقياس & # 8211 5 ميكرومتر. رصيد الصورة: سيرجيو بيرتازو وآخرون.

كما فحص الدكتور بيرتازو والدكتور ميدمينت وزملاؤهم الحفريات باستخدام مجهر إلكتروني ناقل للكشف عن الهياكل الليفية.

في جزء أحفوري ديناصور ، وجدوا هياكل تبدو ليفية ولها بنية نطاقات تشبه النطاقات التي يمكن رؤيتها في ألياف الكولاجين الحديثة.

ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة لاستنتاج نهائي أن الهياكل التي تم العثور عليها تنشأ من الحفاظ على الكولاجين. إذا تم التحقق منه ، فإن تحديد الهياكل الشبيهة بالكولاجين يمكن أن يوفر في المستقبل خطًا جديدًا ومستقلًا من الأدلة لإظهار كيفية ارتباط مجموعات الديناصورات المختلفة ببعضها البعض.

"ما زلنا بحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث لتأكيد ما نقوم بتصويره في شظايا عظام الديناصورات هذه ، لكن هياكل الأنسجة القديمة التي قمنا بتحليلها لها بعض أوجه التشابه مع خلايا الدم الحمراء وألياف الكولاجين. قال الدكتور بيرتازو ، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في المجلة ، إذا تمكنا من التأكد من صحة ملاحظاتنا الأولية ، فقد ينتج عن ذلك رؤى جديدة حول كيفية عيش هذه الكائنات وتطورها من قبل. اتصالات الطبيعة.

وأضاف الدكتور ميدمينت: "تساعدنا دراستنا على رؤية أن الأنسجة الرخوة المحفوظة قد تكون أكثر انتشارًا في أحافير الديناصورات مما كنا نظن في الأصل".

"على الرغم من اكتشاف بقايا الأنسجة الرخوة سابقًا في حفريات نادرة ومحفوظة بشكل استثنائي ، فإن الأمر المثير بشكل خاص في دراستنا هو أننا اكتشفنا هياكل تذكرنا بخلايا الدم وألياف الكولاجين في الحفريات الهشة والمحفوظة بشكل سيئ. وهذا يشير إلى أن هذا النوع من الحفاظ على الأنسجة الرخوة قد يكون واسع الانتشار في الحفريات ".

سيرجيو بيرتازو وآخرون. 2015. ألياف وهياكل خلوية محفوظة في 75 مليون سنة من عينات الديناصورات. اتصالات الطبيعة 6 ، رقم المقالة: 7352 دوى: 10.1038 / ncomms8352


معهد بحوث الخلق

استخدم ثلاثة علماء تقنيات معقمة لجمع 17 من أحافير الديناصورات. لقد بحثوا في أعماق العينات عن بقايا أنسجة أصلية لا تزال طرية. ماذا وجدوا؟

هم ادمونتوصور (نوع من hadrosaur) أتت أحافير من المكان الذي يتفجر فيه Hell Creek Formation في موقع Standing Rock Hadrosaur في ساوث داكوتا. هناك ، تبرز أجزاء من عظام هادروسور عبر الرواسب عند ضفة مجوفة للنهر الكبير. نشر العلماء اكتشافاتهم في المجلة البحث الطباشيري. 1

إجمالاً ، تضمنت 20 عينة شظايا عظم وأوتار متحجرة (صلبة) وسن وحيد. جمع الباحثون عينات من أعماق مختلفة ، بما في ذلك عينات قليلة جُسِلت بالفعل على السطح. قام الفريق بإذابة المعدن الصلب من عيناتهم ، ثم حلل أي أنسجة رخوة متبقية. وأظهرت صورهم خلايا عظمية تسمى خلية عظميةوالأوعية الدموية والأنسجة الضامة مصفوفة ليفية.

كان لدى عشرة من أصل 20 خلية عظمية وفيرة ، وثلاثة منها لا تحتوي على خلايا عظمية ، والبقية إما متكررة أو قليلة. ستة من العشرين لديهم بقايا وفيرة من الأوعية الدموية ، وأربعة منهم لديهم مصفوفة ليفية وفيرة.

كتب مؤلفو الدراسة ، ldquo نزع المعادن Edmontosaurus annectens كشفت عظام من موقع Standing Rock Hadrosaur عن تراكيب مجهرية وفيرة تتوافق شكليًا مع الخلايا العظمية الفقارية والأوعية الدموية والمصفوفة الليفية / البروتينية. & rdquo 1 عظام الفقاريات والرسكووس ، وليس البكتيريا ، تخلق سمات ناعمة مع الألوان والأحجام والأشكال التي وجدها الباحثون.

لم يعالج التقرير الفني & rsquot التحدي الواضح المتمثل في وصف مثل هذه المواد البيولوجية قصيرة العمر في سياق طويل العمر. مثل الباحثين الآخرين في هذا المجال ، اقترح هؤلاء المؤلفون أن الأنسجة بقيت بطريقة ما سليمة داخل هذه الحفريات ، بينما كانت جالسة على الأرض أو على الأرض منذ دفنها قبل ملايين السنين.

ما هي العملية التي يمكن أن توقف تسوس الأنسجة على الإطلاق ، ناهيك عن ذلك لفترة طويلة؟ وأشار العلماء إلى وجود مستويات عالية من الحديد في الرواسب المحيطة والتي ربما تكون قد شكلت درعًا من البكتيريا. لكن البكتيريا ليست سوى خط الهجوم الأول على اللحم الميت. الكيمياء هي المهاجم الأكثر قسوة و mdashyet ذهب دون معالجة.

ساعد الحديد في تكوين كتل مستديرة من معدن السديريت ، الموجود في الصخور المحيطة وأحيانًا يكون عالقًا على أسطح العظام. كتب مؤلفو الدراسة ، & ldquo أن نمو هذه الخرسانات السديريتية ربما كانت الخطوة الأكثر أهمية. & rdquo هل أجروا تجربة توضح كيف يعلق الحديد أو المعادن القائمة على الحديد مثل siderite عملية الأنسجة المعروفة تسوس؟ لا ، هذا النوع من الاستنتاج ينتمي إلى عالم التخمين أو حتى التفكير الدائري ، وليس العلم. 2 بعد كل شيء ، أظهرت التجارب على الحديد أنه يسرع من تحلل الجزيئات العضوية مثل تلك الموجودة في الخلايا والأوعية الدموية بدلاً من أن توقفه. 3.4

تتمثل إحدى طرق تفسير أنسجة الديناصورات اللينة المكتشفة حديثًا ، جنبًا إلى جنب مع العشرات من الاكتشافات المماثلة التي تم نشرها بالفعل ، في استبدال ملايين السنين بآلاف السنين فقط. من المؤكد أن هذا الجدول الزمني العالمي المختصر سيعرض للخطر النظرية التطورية ، لكنه سيتناسب مع حقائق الأنسجة الرخوة في عظام الديناصورات والجدول الزمني للكتاب المقدس ورسكووس.


ينتج المزيد من عظام الديناصورات آثارًا من الدم والأنسجة الرخوة

تكشف صورة مجهرية إلكترونية مسحة لشظية من مخلب ثيروبود عن بنى بيضاوية الشكل. هذه تشبه خلايا الدم الحمراء في الطيور الحية. تظهر المواد الكربونية الأقل كثافة باللون الأحمر. تظهر المواد المعدنية الأكثر كثافة باللون الأخضر.

S. BERTAZZO وآخرون / اتصالات الطبيعة 2015

شارك هذا:

يجد العلماء الذين يدرسون تطور الديناصورات العديد من العظام للاختيار من بينها.

عثر باحثون من لندن على آثار دم وأنسجة ليفية في خليط من عظام ديناصورات عمرها 75 مليون عام. تم حفظ هذه الحفريات بشكل سيئ. يشير هذا الآن إلى أن بقايا الأنسجة الرخوة قد تكون أكثر شيوعًا في عظام الديناصورات مما كان يعتقد العلماء. ظهرت التفاصيل في 9 يونيو في اتصالات الطبيعة.

العلماء متحمسون لفكرة أن الأنسجة الرخوة ربما لا تزال موجودة في معظم عظام الديناصورات. سوف يمنحهم القدرة على دراسة هذه الحيوانات المنقرضة منذ فترة طويلة على المستوى الخلوي. ويمكن أن تكشف مثل هذه الدراسات متى تحولت الديناصورات من ذوات الدم البارد إلى ذوات الدم الحار.

المعلمين وأولياء الأمور ، اشترك في ورقة الغش

تحديثات أسبوعية لمساعدتك في الاستخدام أخبار العلوم للطلاب في بيئة التعلم

شرح: كيف تتشكل الأحفورة

سوزانا ميدمينت عالمة حفريات في إمبريال كوليدج لندن في إنجلترا. كانت جزءًا من فريق وجد للتو بقايا من الأنسجة الرخوة في شظايا من ثمانية عظام ديناصور. وشملت هذه إصبع القدم مخلب من أ ثيروبود. كان هناك أيضًا ضلع من ديناصور منقار البط. تم العثور على كل شيء منذ حوالي قرن من الزمان ، معظمها في ألبرتا ، كندا. منذ ذلك الحين ، كانت العظام مخبأة في الأدراج في متحف التاريخ الطبيعي في لندن.

استخدم الفريق ملف المجهر الإلكتروني الماسح لدراسة العظام. يمكن لهذا المجهر الخاص أن يسلط الضوء على ميزات لا يتجاوز عرضها بضعة أجزاء من المليار من المتر. كشفت صور عظام الديناصورات عن خلايا الدم الحمراء على ما يبدو. وهناك نوع ثان من المجهر القوي يبحث في بنية بعض ملامح العظام. أظهرت هذه الصور نطاقات مشابهة للأنماط التي شكلها الكولاجين في عظام الحيوانات اليوم. الكولاجين هو بروتين ليفي. يوجد ليس فقط في العظام ، ولكن أيضًا في الغضاريف والأوتار والأنسجة الضامة الأخرى.

الأوتار الليفية في هذه الصورة المجهرية الإلكترونية الماسحة لشريحة عظام ديناصور تشبه ألياف الكولاجين المتكلسة. تظهر المناطق الأكثر كثافة باللون الأخضر بينما تظهر المساحات الأقل كثافة باللون الأحمر. أظهرت التحليلات الكيميائية لـ SERGIO BERTAZZO أن شرائح العظام تحتوي على أحماض أمينية. هذه هي المكونات الأساسية للبروتينات. احتوت الشرائح أيضًا على جزيئات أخرى. بعض هذه الجزيئات تشبه تلك الموجودة في الدم الاتحاد الاقتصادي والنقدي . البعض الآخر يشبه الكولاجين من عظام الأرانب.

يقول ميدمينت: "تخبرنا هذه النتائج أن هناك مكونات أصلية فعلية من الدم والكولاجين محفوظة في العظام الأحفورية".

يمكن لحجم خلية الدم أن يخبر العلماء كثيرًا. على سبيل المثال ، تشير خلايا الدم الحمراء الأصغر حجمًا إلى أن مضيفها كان أسرع الأيض. (التمثيل الغذائي للكائن هو مجموعة التفاعلات الكيميائية التي تحافظ على الحياة والتي تحدث داخل خلاياه.) عمليات الأيض الأسرع هي نموذجية للحيوانات ذوات الدم الحار.

يلاحظ ميدمنت: "يُعتقد أن أسلاف الديناصورات كانت حيوانات بدم بارد". الطيور ، من نسل الديناصورات ، من ذوات الدم الحار. تشرح قائلة: "هذا يعني أنه في مكان ما على الخط بالنسبة للطيور ، ضمن مجموعة الديناصورات ، تطورت ذوات الدم الحار". "في الوقت الحالي ، ليس لدينا دليل مباشر على هذا الانتقال من العظام وحدها."

يجادل كولينز في يورك بأن العلماء بحاجة إلى تجاوز الإشارة إلى أن الأحماض الأمينية والبروتينات موجودة في أحافير عظام الديناصورات. بعد كل شيء ، يلاحظ أن العلماء يعرفون ذلك منذ السبعينيات. يقول إن التقدم الكبير القادم سيكون استخراج هذه البروتينات المحفوظة. سيسمح القيام بذلك للباحثين بتحديد ترتيب الأحماض الأمينية في كل بروتين. يمكن أن تساعد هذه المعلومات في سد الفجوات في تطور الديناصورات.

قدمت الدراسات الأولية هذا النوع من بيانات الديناصورات. ومع ذلك ، فإن النتائج لم تكن قابلة للتكرار ، كما يقول كولينز. القابلية للتكاثر تعني أن عالمًا آخر يجب أن يكون قادرًا على إعادة إنشاء تجربة في ظل نفس الظروف وأن يُترك بنفس النتائج. يقول كولينز: "هذا ما ننتظره الآن".

كلمات القوة

(لمزيد من المعلومات حول Power Words ، انقر فوق هنا)

أحماض أمينية الجزيئات البسيطة التي تحدث بشكل طبيعي في الأنسجة النباتية والحيوانية والتي هي المكونات الأساسية للبروتينات.

الطيور حيوانات ذوات الدم الحار بأجنحة ظهرت لأول مرة خلال زمن الديناصورات. تغلف الطيور بالريش وتنتج صغارًا من البيض الذي تودع فيه نوعًا من العش. معظم الطيور تطير ، ولكن عبر التاريخ كانت هناك أنواع عرضية لا تطير.

كربون العنصر الكيميائي الذي له العدد الذري 6. هو الأساس المادي لجميع أشكال الحياة على الأرض. يوجد الكربون بحرية مثل الجرافيت والماس. إنه جزء مهم من الفحم والحجر الجيري والبترول ، وهو قادر على الترابط الذاتي ، كيميائيًا ، لتشكيل عدد هائل من الجزيئات المهمة كيميائيًا وبيولوجيًا وتجاريًا.

زنزانة أصغر وحدة هيكلية ووظيفية للكائن الحي. عادةً ما تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، وتتكون من سائل مائي محاط بغشاء أو جدار. تتكون الحيوانات في أي مكان من آلاف إلى تريليونات من الخلايا ، حسب حجمها.

بدم بارد صفة لحيوان تختلف درجة حرارة جسمه مع درجة حرارة بيئته.

الكولاجين بروتين ليفي موجود في العظام والغضاريف والأوتار والأنسجة الضامة الأخرى.

ديناصور مصطلح يعني سحلية رهيبة. عاشت هذه الزواحف القديمة منذ حوالي 250 مليون سنة إلى ما يقرب من 65 مليون سنة. جميعهم ينحدرون من الزواحف التي تبيض البيض والمعروفة باسم الأركوصورات. انقسم أحفادهم في النهاية إلى سطرين. تتميز بالوركين. أصبح خط السحلية الوركين saurichians ، مثل ذوات الأقدام ذوات الأقدام مثل تي ريكس والمتثاقلة الرباعية أباتوصور (المعروف سابقًا باسم brontosaurus). أدى السطر الثاني من ما يسمى بالديناصورات ذات الوركين أو الديناصورات ornithischian إلى مجموعة متنوعة على نطاق واسع من الحيوانات التي تضمنت الديناصورات الستيجوصورات والديناصورات منقار البط.

ميكروسكوب الكتروني مجهر عالي الدقة والتكبير يستخدم الإلكترونات بدلاً من الضوء لتصوير كائن.

الاتحاد الاقتصادي والنقدي طائر كبير لا يطير. فقط النعامة طائر أكبر. موطن الاتحاد الاقتصادي والنقدي موطنه أستراليا وإندونيسيا والفلبين وبعض جزر جنوب المحيط الهادئ. ينتمي الحيوان إلى عائلة بدائية للغاية داخل الطيور الحديثة. يأكل الفاكهة والبذور والحشرات ويميل إلى السفر عبر منطقة واسعة بدلاً من الاستقرار في منطقة صغيرة واحدة.

تطور A process by which species undergo changes over time, usually through genetic variation and natural selection. عادة ما تؤدي هذه التغييرات إلى نوع جديد من الكائنات الحية أكثر ملاءمة لبيئتها من النوع السابق. The newer type is not necessarily more “advanced,” just better adapted to the conditions in which it developed.

ينقرض An adjective that describes a species for which there are no living members.

الأيض The set of life-sustaining chemical reactions that take place inside cells. These reactions enable organisms to grow, reproduce, move and otherwise respond to their environments.

المعدنية The crystal-forming substances, such as quartz, apatite, or various carbonates, that make up rock. Most rocks contain several different minerals mish-mashed together. A mineral usually is solid and stable at room temperatures and has a specific formula, or recipe (with atoms occurring in certain proportions) and a specific crystalline structure (meaning that its atoms are organized in certain regular three-dimensional patterns). (in physiology) The same chemicals that are needed by the body to make and feed tissues to maintain health.

مركب An electrically neutral group of atoms that represents the smallest possible amount of a chemical compound. Molecules can be made of single types of atoms or of different types. For example, the oxygen in the air is made of two oxygen atoms (O2), but water is made of two hydrogen atoms and one oxygen atom (H2س).

paleontologist عالم متخصص في دراسة الحفريات بقايا كائنات قديمة.

البروتينات مركبات مصنوعة من سلسلة طويلة أو أكثر من الأحماض الأمينية. البروتينات هي جزء أساسي من جميع الكائنات الحية. أنها تشكل أساس الخلايا الحية والعضلات والأنسجة كما أنها تقوم بالعمل داخل الخلايا. يعد الهيموجلوبين الموجود في الدم والأجسام المضادة التي تحاول محاربة العدوى من البروتينات المستقلة المعروفة ، وكثيرًا ما تعمل الأدوية عن طريق الالتصاق بالبروتينات.

خلايا الدم الحمراء Colored red by hemoglobin, these cells move oxygen from the lungs to all tissues of the body.

reproducibility(in science) The ability of a researcher to independently recreate an experiment or study, under the same conditions, and yield the same results.

الزواحف Cold-blooded vertebrate animals, whose skin is covered with scales or horny plates. Snakes, turtles, lizards and alligators are all reptiles.

بقايا A remnant or material that is left behind after something has been removed. For instance, residues of paint may remain behind after someone attempts to sand a piece of wood or sticky residues of adhesive tape may remain on the skin after a bandage is removed or residues of chemicals may remain in the blood after exposure to a pollutant.

scanning electron microscope (SEM) A scientific instrument in which the surface of a specimen is scanned by a beam of electrons that are reflected to form an image.

theropod Usually a meat-eating dinosaur that belonged to a group whose members tended to be bipedal (walk on two legs). They ranged from small and delicately built to very large.

الانسجة Any of the distinct types of material, comprised of cells, which make up animals, plants or fungi. Cells within a tissue work as a unit to perform a particular function in living organisms. Different organs of the human body, for instance, often are made from many different types of tissues. And brain tissue will be very different from bone or heart tissue.

warm-blooded Adjective for animals (chiefly mammals and birds) that maintain a constant body temperature, typically above that of their surroundings.

Citations

S. Milius. “This is no cold fish!” أخبار العلوم للطلاب. May 24, 2015.

M. Rosen. “Picture this: The real ‘early bird.’” أخبار العلوم للطلاب. May 18, 2015.

S. Ornes. “Dinos ‘quickly’ shrunk into birds.” أخبار العلوم للطلاب. August 11, 2014.

S. Zielinski. “Explainer: How a fossil forms.” أخبار العلوم للطلاب. June 18, 2014.

D. Fox. “Surprise! Fossils in a flash.” أخبار العلوم للطلاب. May 16, 2014.

S. Ornes. “Hot or cold dinos.” أخبار العلوم للطلاب. July 12, 2012.

مصدر المجلة الأصلي: S. Bertazzo et al. Fibres and cellular structures preserved in 75-million-year-old dinosaur specimens. اتصالات الطبيعة. Published online June 9, 2015. doi: 10.1038/ncomms8352.

موارد الفصل الدراسي لهذه المقالة مزيد من المعلومات

تتوفر موارد المعلم المجانية لهذه المقالة. سجل للوصول:


شاهد الفيديو: أحافير الديناصورات. Dinosaur fossils (قد 2022).


تعليقات:

  1. Shakajas

    أعتذر أنني أتقاطع ، لكنني أعطيك المزيد من المعلومات.

  2. Pancho

    هناك شيء في هذا وفكرة جيدة ، وأنا أتفق معك.

  3. Faine

    أنا مطمئن ، ما الذي تمت مناقشته بالفعل ، استخدم البحث في منتدى.

  4. Somhairle

    انا أعتذر، إنه لا يناسبني. هل هناك متغيرات أخرى؟

  5. Tojarisar

    قرأت الكثير عن الموضوع اليوم.

  6. Vudogami

    هناك شيء في هذا. شكرًا على التفسير ، أعتقد أيضًا أنه كلما كان الأمر أكثر بساطة ...



اكتب رسالة