Vaisseau sanguin de dinosaure avec une matrice osseuse adjacente qui contient encore des cellules osseuses. Ces structures ont une parfaite conservation morphologique sur des centaines de millions d'années, mais sont chimiquement transformés par réticulation oxydative. L'extrait provient d'un dinosaure sauropode. Crédit :Jasmina Wiemann/Université de Yale
Les toasts brûlés et les os de dinosaures ont un trait commun, selon une nouvelle, Étude dirigée par Yale. Ils contiennent tous deux des produits chimiques qui, dans les bonnes conditions, transformer les protéines originales en quelque chose de nouveau. C'est un processus qui peut aider les chercheurs à comprendre comment les cellules des tissus mous à l'intérieur des os de dinosaures peuvent survivre pendant des centaines de millions d'années.
Une équipe de recherche de Yale, le Muséum américain d'histoire naturelle, l'Université de Bruxelles, et l'Université de Bonn ont annoncé la découverte le 9 novembre dans la revue Communication Nature .
Les tissus mous fossiles dans les os de dinosaures sont un sujet controversé parmi les chercheurs depuis un certain temps. Tissus durs, comme les os, des œufs, les dents, et écailles d'émail, sont capables de survivre extrêmement bien à la fossilisation. Tissus mous, comme les vaisseaux sanguins, cellules, et les nerfs - qui sont stockés à l'intérieur du tissu dur - sont plus délicats et se décomposent rapidement après la mort. Ces tissus mous sont composés principalement de protéines, dont on pense qu'ils se dégradent complètement en quatre millions d'années environ.
Pourtant, les os de dinosaures sont beaucoup plus anciens, environ 100 millions d'années, et ils préservent parfois des structures organiques similaires aux cellules et aux vaisseaux sanguins. Diverses tentatives pour résoudre ce paradoxe n'ont pas réussi à fournir une réponse concluante.
« Nous avons relevé le défi de comprendre la fossilisation des protéines, " a déclaré Jasmina Wiemann, paléontologue de Yale, l'auteur principal de l'étude. "Nous avons testé 35 échantillons d'os fossiles, coquilles d'œufs, et les dents pour savoir si elles préservent les tissus mous protéiques, connaître leur composition chimique, et déterminer dans quelles conditions ils ont pu survivre pendant des millions d'années."
La maturation expérimentale initie la glycoxydation/lipoxydation dans un échantillon frais de matrice de coquille d'œuf. Le brunissement local de l'échantillon par ailleurs translucide représente la formation de polymères N-hétérocycliques. Crédit :Jasmina Wiemann/Université de Yale
Les chercheurs ont découvert que les tissus mous sont préservés dans des échantillons provenant d'environnements oxydatifs tels que les grès et les eaux peu profondes, calcaires marins. Les tissus mous ont été transformés en produits finaux Advanced Glycodation and Lipoxidation (AGEs et ALEs), qui résistent à la pourriture et à la dégradation. Ils sont également structurellement comparables aux composés chimiques qui tachent la croûte sombre du pain grillé.
Les AGE et les ALE se caractérisent par une couleur brunâtre qui tache les os fossiles et les dents qui les contiennent. Les composés sont hydrophobes, ce qui signifie qu'ils sont résistants aux effets normaux de l'eau, et ont des propriétés qui rendent difficile leur consommation par les bactéries.
Wiemann et ses collègues ont fait leur découverte en décalcifiant des fossiles et en imageant les structures des tissus mous libérés. Ils ont appliqué la microspectroscopie Raman - une méthode non destructive pour analyser à la fois le contenu inorganique et organique d'un échantillon - aux tissus mous fossiles extraits. Au cours de ce processus, l'énergie laser dirigée vers le tissu provoque des vibrations moléculaires qui portent des empreintes spectrales pour les produits chimiques présents.
Co-auteur Derek Briggs, G. Evelyn Hutchinson de Yale, professeur de géologie et de géophysique et conservateur au Yale Peabody Museum of Natural History, a déclaré que l'étude indique des localités où des tissus mous peuvent être trouvés dans des os fossiles, y compris les grès déposés par les rivières, sable des dunes, et calcaires marins peu profonds.
"Nos résultats montrent comment l'altération chimique explique la fossilisation de ces tissus mous et identifie les types d'environnement où ce processus se produit, " a déclaré Briggs. " Le gain est un moyen de cibler les paramètres dans le domaine où cette préservation est susceptible de se produire, l'expansion d'une importante source de preuves de la biologie et de l'écologie des vertébrés anciens."
