Descubren colágeno original en huesos de dinosaurios de 66 millones de años

Durante décadas, los científicos asumieron que la fossilización destruía las moléculas orgánicas originales presentes en huesos y tejidos de dinosaurios. Sin embargo, un nuevo estudio de la Universidad de Liverpool reveló que algunos fósiles del Mesozoico, incluidos huesos y dientes de dinosaurios, pueden retener trazas de estos materiales orgánicos originales.

Utilizando métodos analíticos avanzados, los investigadores detectaron restos de colágeno en el hueso de la cadera de un Edmontosaurus, un dinosaurio de pico de pato. Este hallazgo aporta nueva evidencia a un debate científico que ha persistido durante cerca de 30 años.

Colágeno antiguo hallado en un fósil de dinosaurio

El estudio, publicado en la revista Analytical Chemistry, examinó un sacro de Edmontosaurus excepcionalmente bien conservado que pesaba 22 kilogramos. El sacro es un grupo de vértebras conectadas a la pelvis y forma parte de la columna vertebral inferior del animal.

El fósil fue excavado de capas de roca del Cretácico Superior en la Formación Hell Creek de South Dakota, una formación geológica famosa por preservar fósiles cerca del final de la era de los dinosaurios. El espécimen ahora forma parte de las colecciones de la Universidad de Liverpool.

Debido a su excepcional conservación, el fósil permitió a los investigadores aplicar varias técnicas modernas, incluida la secuenciación de proteínas y la espectrometría de masas.

La espectrometría de masas es un método que ayuda a los científicos a identificar moléculas al medir su masa y propiedades químicas. En este caso, permitió al equipo buscar firmas moleculares asociadas con el colágeno, la principal proteína estructural que se encuentra en los huesos.

Evidencia de que las proteínas fósiles pueden sobrevivir

El profesor Steve Taylor, presidente del Grupo de Investigación de Espectrometría de Masas en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Liverpool, afirmó: "Esta investigación demuestra sin lugar a dudas que biomoléculas orgánicas, como las proteínas como el colágeno, parecen estar presentes en algunos fósiles".

El profesor Taylor agregó: "Nuestros resultados tienen implicaciones de gran alcance. Primero, refutan la hipótesis de que cualquier orgánico encontrado en fósiles debe resultar de contaminación. En segundo lugar, sugiere que las imágenes de microscopía de luz polarizada cruzada de huesos fósiles, recolectadas durante un siglo, deberían ser revisadas. Estas imágenes pueden revelar parches intactos de colágeno óseo, lo que podría ofrecer un tesoro de candidatos fósiles para un análisis de proteínas adicional. Esto podría desbloquear nuevos conocimientos sobre los dinosaurios, revelando conexiones entre especies de dinosaurios que permanecen desconocidas".

El cuestionamiento sobre la contaminación ha sido uno de los temas centrales en el debate sobre las proteínas fósiles antiguas. Los críticos han argumentado que el material orgánico detectado en los fósiles podría haber ingresado a los especímenes mucho después, a partir de microbios, suelo, manipulación u otras fuentes ambientales. Los nuevos resultados fortalecen el caso de que al menos parte del material está genuinamente asociado con el hueso fósil original.

Imágenes fósiles antiguas podrían contener nuevas pistas

Los hallazgos también pueden ofrecer a los investigadores una nueva forma de identificar fósiles prometedores para análisis moleculares. La microscopía de luz polarizada cruzada utiliza luz filtrada especialmente para revelar estructuras que pueden ser difíciles de ver con microscopía ordinaria. Los científicos han recolectado tales imágenes de huesos fósiles durante aproximadamente un siglo. Si se pueden reconocer parches característicos de colágeno preservado en esas imágenes más antiguas, los investigadores podrían ya tener un gran archivo de fósiles que valga la pena examinar con técnicas de análisis de proteínas más modernas.

Esto podría ayudar a los científicos a investigar preguntas que la anatomía fósil tradicional no puede responder siempre, incluidas las posibles relaciones biológicas entre especies de dinosaurios. Además, el descubrimiento plantea un misterio más grande. Se espera que las proteínas se descompongan durante períodos de tiempo muy largos, por lo que los investigadores aún necesitan entender cómo el colágeno o fragmentos de él podrían persistir dentro de los fósiles durante decenas de millones de años.

Múltiples técnicas confirmaron el hallazgo

El proyecto reunió a especialistas de varias instituciones y áreas de investigación. Investigadores de UCLA contribuyeron al estudio, utilizando espectrometría de masas en tándem para detectar y cuantificar, por primera vez, el aminoácido hidroxiprolina, que es específico del colágeno cuando se encuentra en hueso, confirmando así la presencia de colágeno degradado.

La hidroxiprolina es un aminoácido asociado fuertemente con el colágeno. Detectarlo en hueso fósil proporciona, por lo tanto, una pista química adicional de que el colágeno degradado está presente.

Investigadores del Grupo de Investigación de Espectrometría de Masas de la Universidad de Liverpool realizaron pruebas de secuenciación de proteínas y espectrometría de masas. Especialistas de la Fábrica de Innovación de Materiales de la Universidad de Liverpool llevaron a cabo análisis adicionales para confirmar los resultados. El Centro de Investigación de Proteomas de la Universidad de Liverpool identificó fragmentos de colágeno alfa-1, la forma principal de colágeno en el tejido óseo.

En conjunto, la evidencia parece resolver una disputa de larga data sobre si las moléculas biológicas originales pueden permanecer en fósiles extremadamente antiguos. También abre nuevas posibilidades para estudiar animales extintos a nivel molecular, dando a los científicos acceso a información biológica que alguna vez se asumió que había desaparecido durante la fossilización.