几十年来，科学家普遍认为化石化会破坏曾存在于骨骼、牙齿和其他组织中的原始有机分子。在这种观点下，认为蛋白质和其他生物材料不会存活数千万年。现在，利物浦大学主导的新研究提供了强有力的证据，表明一些中生代化石，包括恐龙骨骼和牙齿，能够保留这些原始有机材料的痕迹。研究人员使用先进的分析方法，在一种鸭嘴恐龙——埃德蒙托莎龙的髋骨中检测到了胶原蛋白的残留物。这一发现为持续了大约30年的科学争论增添了重要的新证据。研究成果发表在《分析化学》上，研究了一块保存极为完好的埃德蒙托莎龙骶骨，其重达22公斤。骶骨是连接到骨盆的一组脊椎，形成动物下脊柱的一部分。这块化石是在南达科他州的上白垩纪岩层的地狱溪组挖掘出来的。这个著名的地质构造保留了接近恐龙时代结束时的化石。该标本现在是利物浦大学的收藏品之一。由于其异常良好的保存状态，这个化石让研究人员有机会应用几种现代技术，包括蛋白质测序和质谱分析。质谱分析是一种通过测量物质的质量和化学性质来帮助科学家识别分子的方法。在这种情况下，它使研究团队能够寻找与胶原蛋白相关的分子特征，胶原蛋白是骨骼中的主要结构蛋白。化石蛋白质能够存活的证据 利物浦大学电气工程与电子系质谱研究小组主席史蒂夫·泰勒教授表示：“这项研究毫无疑问地表明，某些化石中似乎存在有机生物分子，例如胶原蛋白等蛋白质。我们的结果具有深远的意义。首先，它推翻了任何发现的有机物质都必须来自污染的假说。其次，它建议要重访收集了一百年的化石骨骼的交叉偏振光显微镜图像。这些图像可能会揭示完整的骨胶原区域，可能为进一步的蛋白质分析提供现成的化石候选者。这可能为恐龙解锁新的见解，例如揭示尚未知晓的恐龙物种之间的联系。最后，这些发现揭示了这些蛋白质如何在化石中存活如此长时间的有趣谜团。”污染问题一直是关于古代化石蛋白质争论的中心问题之一。批评者认为在化石中检测到的有机物质可能是来自微生物、土壤、处理或其他环境来源，随后才进入标本。新结果加强了至少一部分物质确实与原始化石骨骼相关的论点。旧化石图像可能持有新线索 这些发现还可能为研究人员提供一种新方法来识别有希望的分子分析化石。交叉偏振光显微镜使用特殊过滤的光线来揭示在普通显微镜下可能难以看到的结构。科学家已经收集了大约一个世纪的化石骨骼图像。如果能够在那些旧图像中识别出保存的胶原蛋白的特征区域，研究人员可能已经拥有大量值得使用新蛋白质分析技术进行检查的化石档案。这可能帮助科学家研究传统化石解剖无法始终回答的问题，包括恐龙物种之间可能的生物关系。这一发现也提出了一个更大的谜团。蛋白质通常被认为会在非常长的时间内分解，因此研究人员仍需了解胶原蛋白或其片段如何能在化石中存活数千万年。 多种技术确认了这一发现 该项目汇集了来自多个机构和研究领域的专家。加州大学洛杉矶分校的研究人员参与了该研究，首次使用串联质谱法检测并量化氨基酸羟脯氨酸，当发现于骨骼中时，其特征是胶原蛋白，从而确认了衰变胶原蛋白的存在。羟脯氨酸是一种与胶原蛋白密切相关的氨基酸。因此，在化石骨骼中检测到它提供了另一个化学线索，表明退化的胶原蛋白确实存在。利物浦大学质谱研究小组的研究人员进行蛋白质测序和质谱检测。大学材料创新工厂的专家进行了额外的分析以确认结果。利物浦大学的蛋白质组研究中心识别出了胶原蛋白的片段。