Confirmado colágeno em dinossauro com mais de 80 milhões de anos

Utilizando os métodos de teste mais rigorosos até o momento, pesquisadores da Universidade da Carolina do Norte isolaram peptídeos adicionais de colágeno de um Brachilofossauro de 80 milhões de anos. O trabalho dá mais apoio à ideia de que as moléculas orgânicas podem persistir em espécimes de dezenas de milhões de anos mais antigas do que inicialmente se acreditava e tem implicações para a nossa capacidade de estudar o registro fóssil no nível molecular.

dino2

Femur fóssil de Brachylophosaur canadensis (MOR 2598), mostrando a área de amostragem para análise molecular. Credit: Mary Schweitzer

 

Elena Schroeter, pesquisadora e pós-doutora no Estado da Carolina do Norte e Mary Schweitzer, professora de ciências biológicas com nomeação para o Museu de Ciências Naturais da Carolina do Norte, queriam confirmar as descobertas anteriores de colágeno original relatado pela primeira vez em 2009 no dinossauro Brachylophosaurus canadensis, um tipo de hadrossauro ou dinossauro bico-de-pato, que vagueou o que é agora a região de Montana, há aproximadamente 80 milhões de anos.

“A tecnologia de espectrometria de massa e as bases de dados de proteínas têm melhorado desde que os primeiros resultados foram publicados e queríamos não apenas abordar questões relativas aos achados originais, mas também demonstrar que é possível obter repetidamente sequências peptídicas informativas de fósseis antigos”, diz Schroeter.

O colágeno é uma proteína e os peptídeos são os blocos de construção das proteínas. A recuperação dos peptídeos permite aos pesquisadores determinar relações evolutivas entre dinossauros e animais modernos, bem como investigar outras questões, tais como quais as características da proteína de colágeno que lhe permite preservar ao longo do tempo geológico (ou milhões de anos).

“Nós colecionamos B. canadensis tendo em mente investigação molecular”, diz Schweitzer. “Deixamos um metro de sedimento intacto ao redor do fóssil, não usamos colas ou conservantes, e apenas expusemos o osso em um ambiente limpo, ou asséptico. O espectrômetro de massa que usamos foi limpo de contaminantes antes de executar a varredura da amostra.”

O material veio do fêmur ou osso da coxa. Usando espectrometria de massa, a equipe recuperou oito sequências peptídicas de colágeno I, incluindo duas idênticas às recuperadas em 2009 e seis sequências novas. As sequências mostram que o colágeno I em B. canadensis tem semelhanças com o colágeno I em crocodilianos e aves, um resultado que seria de esperar para um hadrossauro, com base em previsões feitas a partir de estudos esqueléticos anteriores.

“Estamos confiantes de que os resultados que obtivemos não são contaminação e que este colágeno é original para o espécime”, diz Schroeter. “Não apenas reproduzimos parte dos resultados de 2009, graças a métodos e tecnologias aprimorados, mas fizemos isso com uma amostra menor e em um período mais curto de tempo”.

“Nosso objetivo aqui é construir uma base científica sólida para outros cientistas usarem para fazer mais perguntas sobre o registro fóssil”, acrescenta Schweitzer. “Agora, podemos fazer perguntas que vão além das características dos dinossauros. Por exemplo, pesquisadores de outras disciplinas podem perguntar porque é importante saber por que eles se preservam”.

História Fonte: Materiais fornecidos pela Universidade do Estado da Carolina do Norte. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e tamanho.

Referência do Diário:

Elena R. Schroeter, Caroline J. DeHart, Timothy P. Cleland, Wenxia Zheng, Paul M. Thomas, Neil L. Kelleher, Marshall Bern, Mary H. Schweitzer. Expansão para a Seqüência de Colágeno I do Brachylophosaurus canadensis e Evidência Adicional da Preservação da Proteína Cretácea. Journal of Proteome Research, 2017; DOI: 10.1021 / acs.jproteome.6b00873.

Fonte: Science Daily, 23/01/17

Anúncios

Estudo detalha como frio e escuridão mataram os dinossauros

Cientistas simulam a hipótese de que uma nuvem de ácido sulfúrico levantada após o impacto do enorme asteroide foi responsável pelo fim dos dinossauros.

dino1

A enorme nuvem bloqueava a passagem da luz solar, resfriando o planeta e extinguindo muitas espécies, como plantas e dinossauros (Arno Burgi)

Um estudo divulgado semana passada no periódico Geophysical Research Letters revela que talvez a extinção dos dinossauros tenha sido um evento muito mais complexo do que a imaginávamos – e o motivo são pequenas e aparentemente inofensivas gotículas. Cientistas do Instituto Potsdam de Pesquisa sobre Impacto Climático (PIK, sigla em alemão), na Alemanha, reproduziram como gotas de ácido sulfúrico na atmosfera, levantadas pelo impacto de um asteroide gigante com a Terra, podem ter levado a um longo período de resfriamento global ao qual muitas espécies de dinossauros não conseguiram resistir.

“Agora nós podemos contribuir com novos conhecimentos para compreender a tão debatida causa para a extinção dos dinossauros no fim do período Cretáceo”, afirma Julia Brugger, pesquisadora no PIK e líder do estudo, em comunicado. Para investigar o fenômeno, os cientistas utilizaram pela primeira vez um tipo específico de simulação computadorizada, um modelo climático capaz de reproduzir a atmosfera, os oceanos e mares congelados que normalmente é usado para outros tipos de estudo.

Era do gelo

A hipótese mais conhecida para a extinção dos dinossauros é que um imenso asteroide caiu na Península de Yucatán, no México, originando a cratera de Chicxulub. Estudos anteriores já haviam levantado a teoria de que o impacto causado pela colisão 66 milhões de anos atrás teria espalhado uma enorme nuvem de fuligem contendo enxofre e ácido sulfúrico pela atmosfera, impedindo a passagem da luz e provocando quedas abruptas de temperatura e chuvas ácidas. A nova pesquisa testou essa hipótese a partir de simulações para desvendar exatamente como essas mudanças climáticas afetaram espécies que habitavam a Terra.

Com uma imensa nuvem bloqueando o Sol, as temperaturas caíram abruptamente, passando de 27 graus Celsius para meros 5 graus Celsius nos trópicos. Em outras partes do globo, mais próximas aos polos, o clima era tão frio que chegava a valores abaixo dos 3 graus Celsius negativos. Com temperaturas tão baixas e pouca luz chegando ao solo, a fotossíntese se tornou impossível, e muitas espécies de plantas e dinossauros não sobreviveram. Levou cerca de 30 anos para que o clima se recuperasse, segundo o estudo.

Os cientistas afirmam que a circulação dos oceanos também foi impactada, contribuindo também para a extinção de algumas espécies aquáticas. Conforme a água na superfície se resfriou, ficando mais densa e pesada, a água das profundezas que estava mais quente subiu, carregando nutrientes que levaram à proliferação de algas. Esses seres, ao se multiplicar massivamente, podem ter produzido algumas substâncias tóxicas que também afetaram a vida nas regiões costeiras. Ainda assim, sabe-se que que nem todas as espécies que habitavam os oceanos morreram – o grupo dos crocodilia, por exemplo, que hoje inclui jacarés e crocodilos, mas, na época, era formado de grandes animais, conseguiu sobreviver.

“O resfriamento a longo-prazo causado pelos aerossóis de sulfato foi muito mais importante para a extinção massiva do que a poeira que ficou na atmosfera por apenas um período relativamente curto”, diz o co-autor do estudo, Georg Feulner. “Também foi mais importante do que eventos locais, como o calor extremo perto do impacto, incêndios ou tsunamis.”

Para o pesquisador, o estudo ilustra como o clima é importante para todas as formas de vida no planeta. “Ironicamente, hoje a ameaça mais imediata não vem de um resfriamento natural, mas de um aquecimento global provocado pelo homem”, afirma.

Fonte: Veja.com, 19/01/17

Proteína fossilizada foi descoberta em um osso de dinossauro de 195 milhões de anos

David Nield, 4 Fev 2017

Quando os cientistas descobrem ossos e outras partes duras no solo, podem às vezes encontrar restos de material orgânico anexado. Mas nada que nós encontramos chega perto da idade das proteínas descobertas recentemente em um dinossauro fóssil datado de 195 milhões anos.

dinossauro

Isso é cerca de 100 milhões de anos mais antigo do que os fragmentos de colágeno encontrados no osso da coxa de um hidrossauro em 2009, e poderia dar-nos um olhar retrospectivo único na biologia de outros dinossauros que vaguearam a Terra naquela época.

A descoberta foi feita por pesquisadores da Universidade de Toronto em uma costela de um dinossauro Lufengosaurus, um herbívoro de pescoço longo que percorreu o que é agora o sudoeste da China durante o período Jurássico Inferior.

“Essas proteínas são os blocos de construção de tecidos moles de animais e chega a ser emocionante entender como elas foram preservadas”, diz um dos pesquisadores, o paleontólogo Robert Reisz.

proteina

Com a ajuda de colegas da China e de Taiwan, os pesquisadores usaram uma máquina de síncrotron para analisar amostras fósseis.

O dispositivo utiliza espectroscopia de infravermelho, ou feixes de luz direcionados, para identificar materiais – neste caso colágeno e proteínas ricas em ferro – sem correr o risco de contaminar as amostras.

Descobertas anteriores de colágeno desse tipo exigiram a dissolução do resto do osso fossilizado, mas a equipe por trás desta última pesquisa diz que esta técnica não invasiva pode abrir caminho para encontrar ainda mais restos orgânicos no futuro.

Encontrar qualquer tipo de material de tecido mole é muito raro, um vez que ele normalmente decompõe naturalmente, deixando apenas os restos ósseos.

Os cientistas ainda não sabem por que algumas proteínas e colágeno são capazes de sobreviver por tanto tempo, mas neste caso os pesquisadores acreditam que os vasos sanguíneos ajudaram a formar uma “micro câmara fechada” que isolou o material.

Os pesquisadores sugerem que pequenas partículas ricas em ferro deixadas pelo sangue que flui através dos ossos da costela podem ter sido a fonte da hematita que se ligou às proteínas e ajudou a protegê-las contra o desgaste do tempo.

Uma das idéias que o novo achado pode nos dar é como os dinossauros evoluíram para as aves que ainda vemos na Terra hoje, o que se pensa ter acontecido ao longo de apenas 10 milhões de anos – um intervalo de tempo muito curto em termos evolutivos.

Enquanto isso, Reiz diz que a técnica de síncrotron tem “grande potencial para o futuro”, e deve ser capaz de alcançar material orgânico, mesmo quando houver apenas uma quantidade minúscula que teria ficado para trás.

Dito isto, não espere em breve por um novo parque temático do tipo  Jurassic Park – estes fragmentos de matéria orgânica não são suficientes para fornecer DNA de dinossauros, que pode entrar em decomposição naturalmente dentro de meio século.

Alguns especialistas, incluindo Mary Schweitzer da Universidade da Carolina do Norte, dizem que os testes atuais são muito limitados para que possamos saber conclusivamente com que estamos lidando ao estudar estes ossos, reconhecendo que uma análise mais aprofundada é necessária.

Outros, incluindo Stephen Brusatte da Universidade de Edimburgo no Reino Unido, acham que as evidências já são fortes o suficiente. Nem Schweitzer nem Brusatte estiveram diretamente envolvidos na pesquisa.

“Encontrar proteínas em um fóssil de dinossauro de 195 milhões de anos é uma descoberta surpreendente”, disse Brusatte à BBC.

“Parece muito bom para ser verdade, mesmo porque esta equipe usou todos os métodos à sua disposição para verificar sua descoberta, o que parece ter se sustentado”.

Os resultados foram publicados na Nature Communications.

Fonte: Science Alert

 

O que aconteceu com o sol há 7.000 anos atrás?

“Uma equipe internacional liderada por pesquisadores da Universidade de Nagoya, juntamente com colegas dos EUA e da Suíça, identificou um novo tipo de evento solar e datado para o ano de 5480 aC; Eles fizeram isso medindo níveis de carbono-14 em anéis de árvore, que refletem os efeitos da radiação cósmica sobre a atmosfera na época. Propuseram também as causas deste evento, estendendo assim o conhecimento de como o sol se comporta.

pinheiro

Foto da floresta de pinheiros bristlecone na Califórnia, Estados Unidos, onde foi obtida a amostra para este estudo (tomada pelo Prof. A.J.T. Jull). Nesta floresta há muitas árvores antigas vivas que excedem 1000 anos. Os ambientes severos tornam os pinheiros bristlecone muito densos e de longa vida. Crédito: A.J.T.Jull

Quando a atividade do sol muda, produz efeitos diretos sobre a terra. Por exemplo, quando o sol está relativamente inativo, a quantidade de um tipo de carbono chamado carbono-14 aumenta na atmosfera terrestre. Como o carbono no ar é absorvido pelas árvores, os níveis de carbono-14 nos anéis de árvore realmente refletem a atividade solar e eventos solares incomuns no passado. A equipe aproveitou esse fenômeno analisando um espécime de pinheiro bristlecone, uma espécie que pode viver por milhares de anos, para olhar retrospectivamente a história do sol.

“Nós medimos os níveis de 14C na amostra de pinheiros em três laboratórios diferentes no Japão, nos Estados Unidos e na Suíça, para garantir a confiabilidade de nossos resultados”, diz A. J. Timothy Jull, da Universidade do Arizona. “Encontramos uma mudança no 14C que foi mais abrupta do que qualquer encontrado anteriormente, exceto para eventos de raios cósmicos em 775 AD e 994 AD, e o nosso uso de dados anuais, em vez de dados de cada década nos permitiu identificar exatamente quando isso ocorreu.

A equipe tentou desenvolver uma explicação para os dados da atividade solar anômala, comparando as características da mudança 14C com os de outros eventos solares que se sabe ter ocorrido ao longo dos últimos dois milênios.

“Embora este evento recentemente descoberto seja mais dramático do que outros encontrados até agora, comparações dos dados do 14C entre eles podem nos ajudar a descobrir o que aconteceu com o sol neste momento”, disse Fusa Miyake, da Universidade de Nagoya. Ela acrescenta: “Nós pensamos que uma mudança na atividade magnética do sol, juntamente com uma série de rajadas solares fortes, ou um sol muito fraco, pode ter causado os dados incomuns nos anéis das arvores.”

Embora a fraca compreensão dos mecanismos por trás da atividade solar incomum tenha impedido os esforços para explicar definitivamente as descobertas da equipe, eles esperam que estudos adicionais, como os achados telescópicos de disparos emitidos por outras estrelas parecidas com o sol, possam levar a uma explicação precisa.”

Fonte: Science Daily