Ścięgna sprzed milionów lat

8 kwietnia 2023
Blog szalonych naukowców

Gdyby ktoś kilka lat temu powiedział mi, że ze skamieniałego ścięgna z ery dinozaurów można wyodrębnić pozostałości substancji organicznych, wykryć komórki tkanki łącznej oraz resztki białka, roześmiałbym mu się w twarz. Najwyraźniej niesłusznie.

Tworzenie skamieniałości polega mniej więcej na zastępowaniu pozostałości organizmów żywych skałą, która może przetrwać miliony lat. Sam proces wymaga czasu i odpowiednich warunków, dlatego najczęściej podlegają mu twarde, już za życia zmineralizowane części organizmów, jak kości, zęby czy muszle. W przypadku dinozaurów często już za życia kostniały także ścięgna, twarde i wytrzymałe włókniste pasy stanowiące coś w rodzaju rzemieni wiążących mięśnie do kości. Zwykle budują je równolegle ułożone włókna kolagenu, białka tworzące również włosy czy paznokcie. U dinozaurów ptasiomiednicznych ścięgna u dorosłego zwierzęcia często kostniały, stanowiąc dodatkowe wzmocnienie szkieletu dźwigającego ciężkie ciało, zwłaszcza długi ogon.

Zazwyczaj przyjmowane metaplastyczne kostnienie ścięgien zakwestionował John „Jack” Horner, jeden z najsłynniejszych i najbardziej kontrowersyjnych paleontologów świata, znany z tak obrazoburczych pomysłów jak uznanie triceratopsa nie za osobny rodzaj, ale młodszy synonim torozaura czy synonimizację pachycefalozaura, stygimolocha i Dracorex. Zespół Hornera wskazywał m.in. na niemożność znalezienia w „skostniałych” (cudzysłów użyty przez autorów) ścięgnach charakterystycznych dla kości komórek zwanych osteocytami.

Nowe badania skamieniałych ścięgien przeprowadził zespół naukowców pod kierunkiem Dawida Surmika z Uniwersytetu Śląskiego. Badacze wybrali pozostałości wielkiego ornitopoda edmontozaura, grubogłowego homalocefala i pancernego pinakozaura, a więc przedstawicieli trzech najważniejszych grup dinozaurów ptasiomiedniczych, żyjących w mastrychcie, ostatnim wieku kredy później, niedługo przed wymieraniem, które zmiotło większość dinozaurów z powierzchni ziemi, pozostawiając jedynie ptaki.

Naukowcy poddali skamieniałości specjalistycznej obróbce i zbadali je pod mikroskopem. Dla porównania zbadali podobnie również ścięgna przedstawiciela jedynej współczesnej grupy dinozaurów, ptaków. Tutaj znalezienie próbki przyszło o wiele łatwiej – jak piszą, indyka z farmy drobiu kupiono u miejscowego rzeźnika. Proces badawczy nawet w przypadku wspaniałych odkryć nie zawsze bywa bardzo wzniosły.

Okazało się, że mimo milionów lat w skale ptasiomiedniczne ścięgna przypominały te indycze. Dostrzeżono pozostałości typowych dla ścięgien wiązek kolagenu. Przeprowadzona spektroskopowa analiza chemiczna pozwoliła wykryć pozostałości grup amidowych, a więc wiązań między aminową i karboksylową grupą aminokwasów tworzących łańcuch peptydu. Przypomnijmy – w białku z mastrychtu, który skończył się przed 66 mln lat.

Prócz wiązek kolagenowych znaleziono pozostałości komórek tkanki łącznej, jak fibroblasty i osteocyty, a nawet porowate struktury przywodzące na myśl tworzące się charakterystyczne dla kości kanały Haversa. Fibroblasty to typowe komórki tkanki łącznej tworzące kolagen i inne elementy bogatej macierzy międzykomórkowej. Analogicznie wyspecjalizowany, wysoce zmineralizowany rodzaj tkanki łącznej zwany tkanką kostną tworzą osteoblasty, które z czasem, po obudowaniu się osseiną i fosforanem wapnia, stają się osteocytami. Na zamieszczonej w publikacji wykonanej przez Jakuba Zalewskiego grafice widać tłoczące się wokół naczynia krwionośnego komórki wytwarzające substancję międzykomórkową edmontozaura.

Jeden z największych dinozaurów ptasiomiedniczych, osiągający 13 m długości kaczodzioby olbrzym przemierzający północny zachód Ameryki Północnej ponad 66 mln lat temu, miał ścięgna podobne do obserwowanych u dzisiejszego indyka, którego całe ciało dorównuje wielkością mierzącej ponad metr samej edmontozaurzej głowie. Polscy naukowcy udowodnili, że wbrew pozorom przez całą erę kenozoiczną dinozaury nie zmieniły się aż tak bardzo.

Marcin Nowak

Bibliografia

Ilustracje