Mettendo più carne sulla teoria che i parenti viventi più stretti dei dinosauri sono uccelli moderni, l’analisi molecolare di uno straccio di proteina Tyrannosaurus rex di 68 milioni di anni-insieme a quella di 21 specie moderne-conferma che i dinosauri condividono
Il lavoro, pubblicato questa settimana sulla rivista Science, rappresenta il primo uso di dati molecolari per posizionare un dinosauro non aviario in un albero filogenetico che traccia l’evoluzione delle specie. Gli scienziati riferiscono anche che un’analisi simile di 160.000-a 600.000-year-old collagene sequenze proteiche derivate da mastodonte osso stabilisce una stretta relazione filogenetica tra quella specie estinta e elefanti moderni.
“Questi risultati corrispondono alle previsioni fatte dall’anatomia scheletrica, fornendo la prima prova molecolare per le relazioni evolutive di un dinosauro non aviario”, afferma il coautore Chris Organ, ricercatore post-dottorato in biologia organismica ed evolutiva presso l’Università di Harvard.
“Anche se avevamo solo sei peptidi — solo 89 aminoacidi — da T. rex, siamo stati in grado di stabilire queste relazioni con un grado relativamente alto di supporto. Con più dati, probabilmente vedremo la T. rex ramo sull’albero filogenetico tra alligatori e polli e struzzi, anche se non possiamo risolvere questa posizione con i dati attualmente disponibili.”
L’attuale documento si basa sul lavoro riportato su Science lo scorso anno. In quel documento, un team guidato da John M. Asara e Lewis C. Cantley, entrambi del Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) e della Harvard Medical School
(HMS), ha prima catturato e sequenziato piccoli pezzi di proteine di collagene da T. rex. Per il lavoro attuale, Organ e Asara ei loro colleghi hanno utilizzato sofisticati algoritmi per confrontare le proteine del collagene di diverse dozzine di specie
. L’obiettivo: posizionare T. rex sull’albero genealogico del regno animale usando prove molecolari.
“La maggior parte della sequenza di collagene è stata ottenuta da database di proteine e genoma, ma avevamo anche bisogno di sequenziare alcuni organismi critici, tra cui l’alligatore moderno e lo struzzo moderno, mediante spettrometria di massa”
afferma Asara, direttore della struttura di spettrometria di massa presso BIDMC e istruttore in patologia presso HMS. “Abbiamo stabilito che T. rex, infatti, raggruppato con uccelli-struzzo e pollo-meglio di qualsiasi altro organismo che abbiamo studiato. Mostriamo anche che si raggruppa meglio con gli uccelli rispetto ai rettili moderni, come alligatori e lucertole anole verdi.”
Mentre gli scienziati hanno a lungo sospettato che gli uccelli, e non più rettili basali, siano i parenti viventi più stretti dei dinosauri, per anni quell’ipotesi si basava in gran parte sulle somiglianze morfologiche negli scheletri di uccelli e dinosauri.
I frammenti di proteine dei dinosauri sono stati strappati da un femore fossile scoperto nel 2003 da John Horner del Museum of the Rockies in un arido tratto di terra ricco di fossili che si estende tra Wyoming e Montana. Mary H. Schweitzer della North Carolina State University (NCSU) e il North Carolina Museum of Natural Sciences hanno scoperto la conservazione dei tessuti molli nell’osso T. rex nel 2005; Asara è stato coinvolto nell’analisi della proteina del collagene a causa della sua esperienza nelle tecniche di spettrometria di massa in grado di sequenziare quantità minute di proteine da tumori umani. Mentre sembra impossibile salvare il DNA dall’osso, Asara è stato in grado di estrarre preziose scaglie di proteine.
L’attuale lavoro di Organ e Asara suggerisce che la proteina estratta dal tessuto fossilizzato dei dinosauri è autentica, piuttosto che la contaminazione da una specie vivente.
“Questi risultati supportano l’origine endogena delle molecole di collagene conservate”, scrivono i ricercatori.
Organo, Asara, Schweitzer, e Cantley co-autori del documento scientifico sono Wenxia Zheng di NCSU e Lisa M. Freimark di BIDMC. La loro ricerca è stata finanziata dal National Institutes of Health, dalla National Science
Foundation, dalla Paul F. Glenn Foundation e dalla David and Lucile Packard Foundation.