
在古生物学领域,人类对生命演化的探索从未停歇。如果说古DNA技术是带我们重返冰河时代的“时光机”,那么新近登场的古蛋白质分析,就是一把更“耐用”的钥匙,能撬开更遥远“深时”的生命密码。
近日,《自然》杂志同期发表两项重磅研究——科学家们不仅从北极冻土中,更从非洲“地球最热之地”,成功提取出了距今超千万年的古蛋白质序列,为生命演化研究打开了全新窗口。
从北极冻土到非洲“烤炉”的双重惊喜
第一项突破性研究来自哥本哈根大学团队,他们的研究对象是一块来自加拿大北极霍顿陨石坑的牙齿化石,这块化石的“主人”是犀牛的近亲,距今约2100万到2400万年的历史。研究团队运用经典的蛋白质组学方法,从牙釉质中成功识别出7种蛋白质的251个氨基酸序列,重新拼出了一幅犀牛家族演化树。结果发现,这个古老物种其实代表了一个更早“分家”的支系,一下子把犀牛主要类群的分化时间推到了更古老的渐新世。
此次分析能成功,离不开两大“法宝”。一是牙釉质本身的“硬核”属性,作为脊椎动物体内最坚硬的组织,它抗降解能力极强,像一层盔甲保护着蛋白质;二是北极冻土的“天然保鲜”作用,这里干燥、寒冷,微生物活动极少,就像一个超低温保险柜,极大延缓了蛋白质的“衰老”。
真正颠覆认知的,是来自非洲的第二项研究。由哈佛大学与史密森尼学会领衔的团队,在肯尼亚图尔卡纳盆地创造了奇迹——他们在这个被称为“地球烤炉”的地方,从1800万年前的犀牛和远古大象牙齿化石中,成功提取出了蛋白质片段。
研究人员用一种名为“数据非依赖性采集”(DIA)的高精尖技术,从复杂的信号中精准捕捉到了蛋白质片段。这一发现打破了所有人的固有认知:原来即便在极端酷热环境下,蛋白质也能跨越千万年时光保存下来。
在质疑中验证,在争议中前行
两项惊人的发现,也引来不少质疑。有科学家认为:“热带温度那么高,蛋白质真的能撑这么久吗?”“你们用的方法是不是信号太杂,容易看错?”
研究负责人丹尼尔·格林回应说,团队已经用了多种方法交叉验证。兰州大学资源环境学院教授夏欢也认为,结果很令人兴奋,但还需要更多研究重复验证,才能完全确认其准确性。
其实,古蛋白质的“本领”远不止于此。它能帮古生物“认祖归宗”,比如之前科学家通过蛋白质分析,确认了“夏河人”“哈尔滨头骨”都属于神秘的古人类种群——丹尼索瓦人;古蛋白质还能还原远古生活场景,通过蛋白质的特征,推断出动物的食性、生活环境甚至行为方式;更能拓展研究边界。如今,科学家们已经开始畅想:能不能从更古老的恐龙化石中,也找到蛋白质的痕迹?
尽管存在争议,这两项研究的价值早已超越技术本身。它们共同证明了一个关键结论:蛋白质分子能在不同气候条件下留存千万年,无论是严寒的北极,还是酷热的非洲,都可能藏着远古生命的密码。
这不是终点,而是古蛋白质探索的全新起点。
窥见被时间封存千万年的生命故事
作为生命活动的主要执行者,蛋白质化学结构比DNA更为稳定,能够在适宜条件下存留极大时间跨度。随着质谱技术精度和灵敏度的跃升,尤其是样品前处理与污染防控流程的标准化,古蛋白质组学正逐渐成长为一项可靠的技术。
从北极寂静的冻土,到非洲炽热的裂谷;从犀牛坚硬的牙齿,到人类远祖留下的微弱痕迹,古蛋白质组学就像一扇悄然打开的窗,让人类得以窥见被时间封存千万年的生命故事。它告诉我们:即便在地球最极端的角落,生命也从未真正消失,它们只是以分子的形式静默等待,等待被科学唤醒、被人类解读。
谁也无法预料,这把“时光钥匙”未来还会打开多少秘密。可以确定的是,科学的大门永远向好奇的人敞开。古蛋白质,正带着我们一步步走向生命演化的深处,去读懂那本写满千万年的“生命剧本”。
(作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员)

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