Молекулярная палеонтология и эволюционные представления о возрасте ископаемых останков. Молекулярная палеонтология и эволюционные представления о возрасте ископаемых останков Алекс Лунный Введение
 Скачать 243.93 Kb.
|
|
Таблица 2(см. в материалах к публикации) Испанские исследователи вообще подвергают сомнению корректность сравнительного с современным человеком расчета мутаций в амплифицированных ДНК тех "неандертальцев", поскольку, как они пишут, никто не учитывал вариаций в норме в определенном участке той ДНК митохондрий. Пересчитали испанцы заново эту "генетику", и указывают, что никакого расхождения ("дивергенции") "неандерталец" — современный человек у них не получается [65]. Наконец, только что (2004 г) работы немецких исследователей ДНК неандертальца, похоже, надолго закрыли вопрос с его "расхождениями" от нас [66]. Оказалось, что экстракты из древних костей сами по себе обладают сильной способностью вызывать повреждения в ДНК (мутации — точковые замены и делеции). Когда последовательности современных митохондриальных ДНК помещали в экстракты из кости неандертальца, то наблюдались их повреждения (77% исходных копий были значительно изменены). И часто — именно в тех участках, что ранее столь любили сравнивать в плане "неандерталец" — Homo sapiens. Авторы делают предположение, что все дело в клеях и консервантах, которыми в прежние времена пропитывали кости, и что "последовательности древних ДНК необходимо исследовать с предосторожностями по крайней мере до тех пор, пока молекулярная основа вызываемых экстрактом мутаций не будет понята" [66]. Из табл. 2 видно, что, во-первых, чем старше образец даже по шкале в единицы тысяч лет, тем хуже сохраняются белки. И хотя гемоглобин, например, идентифицируется в самых древних костях, в останках возрастом единицы тысяч лет его содержание уже очень мало [53]. Противоречивы данные относительно сложного и лабильного белка иммуноглобулина G. С одной стороны, он обнаружен "молекулярными археологами" в останках доисторических детей, а, с другой стороны, — не идентифицирован судебными медиками спустя всего 1,3 года после пребывания ткани с кровью в земле (см. табл. 2). Очень иллюстративными кажутся эксперименты по идентификации в остатках костей ископаемых животных остеокальцина. Они полностью запутывают картину датирования геологических эпох. Остеокальцин представляет собой низкомолекулярный (масса 5200–5900 "у.е.") белок позвоночных, состоящий из порядка 50-ти аминокислот и содержащий три остатка глутаминовой кислоты. Его аминокислотная последовательность, если пользоваться специальным термином, консервативна, т.е. мало отличается для различных видов животных. На взгляд биохимика, этот белок просто чудовищно термостабилен: так, после нагревания порошка из кости современной коровы при 165°C в течение 5,3 ч остеокальцин распадается только на 90% [67]. Это кажется почище вируса гепатита, который полностью инактивировать кипячением не удается —приходится автоклавировать при температурах выше 100°C. И хотя низкомолекулярные белки хорошо известны своей термостабильностью, должен заметить, что показатель остеокальцина выходит за всякие мыслимые рамки. Отсюда вывод — очень стабилен белок остеокальцин к физико-химическим воздействиям. Термодинамически стабилен, а, значит, сохраняться в костях должен долгое время (если, конечно, микроорганизмы не учитывать — они быстро справятся с любым растворимым белком). И действительно — еще в 1987 г нашли остеокальцин в ископаемых костях быка и зубах грызуна [26], а позже — в костях древних бизонов [67] и даже в останках динозавра [27]. Следовало бы ожидать, что в образцах от быка и бизона остеокальцин сохранится много лучше, чем, например, в костях динозавра. Однако это оказывается не так. В работе 2002 г. [67] получены уникальные в своем роде данные. Основная часть исследования заключалась в микровыделении остеокальцина из порошка костей бизона возрастом 56–59 тыс. лет. Авторам с помощью специальных современных методов удалось его очистить, "умножить" количественно и определить аминокислотную последовательность, которая была аналогичной показателю современного остеокальцина. К сожалению, выход белка из тех костей, которым насчитали 55–56 тыс. лет, авторы не представили. (Выход белка — его количество, полученное из 1 г или из 1 кг исходного материала; в данном случае — костей.) Зато авторы представили выход остеокальцина из костей современной коровы и бизонов возрастом по "120 и 300 тыс. лет". Определение в экстрактах из костного порошка проведено с помощью радиоиммунологического метода с антителами к остеокальцину современной коровы [67]. Чувствительность данного метода велика — достаточно просто следовых количеств белков, а полученные значения отвечают их истинной концентрации в пробах из тех или иных образцов [42]. Исходя из приведенных авторами [67] значений (в специальных единицах — пикомолях на 1 мг кости) путем расчета удается узнать, каково содержание остеокальцина в более общеизвестных единицах (например, в мг на 1 кг исходных костей). Нами построен соответствующий график (рисунок) сохранения остеокальцина в костях в зависимости от времени ("сотен тысяч лет"; оценено палеонтологами в [67]). Из рисунка (см. материалы к публикации) видно, что нормальный уровень остеокальцина в костях современной нам коровы (а, значит, и у бизонов должно быть сравнимое значение) составляет 0,25 мг/кг кости. Это малое содержание: вспомним, что даже из тиранозавра доктору М. Швейцер с соавторами удалось получить порядка 1 мг гемоглобина [8]. Иными словами, в организме, вероятно, содержится много меньше остеокальцина, чем гемоглобина (последнего — вспомним анализы крови — 120–140 грамм на 1 л крови). Несмотря на всю стабильность остеокальцина, спустя "оцененные" 120 тыс. лет после смерти животного уровень этого белка в костях бизона (судя по [67] — "без вечной мерзлоты") уменьшился в 28 раз, а спустя 300 тыс. лет (другой бизон, конечно) — в 2500 раз (см. рисунок). В последнем случае детектируются просто следовые количества белка — одна десятимиллионная грамма на 1 кг костных остатков. Это указывает, как кажется вначале, что даже столь невероятно устойчивый к физико-химическим воздействиям остеокальцин плохо сохраняется в образцах возрастом "сотни тысяч лет" (видимо — работа микробов). Но, при всем при том, известна идентификация остеокальцина в ископаемых останках различных животных возрастом до 13 млн. лет [26]. Как он может там обнаруживаться, если исходить из экстраполяции сохранности от времени согласно графику на представленном нами рисунке? Существует еще один пример — остеокальцин в костях динозавра (и не одного) возрастом "73–75 млн. лет" (1992 г.) [27[. Конечно, там также использовали метод иммунохимического анализа, а именно: определяли уровень остеокальцина в экстрактах из костей двух динозавров, используя антитела кролика против остеокальцина современного аллигатора. Детектировали исследуемый белок динозавров и с помощью HPLC (один из типов специальной высокоразрешающей хроматографии). Что вы думаете? Остеокальцин прекрасно определялся в костях возрастом "73–75 млн. лет" [27]. Чувствительность иммунохимического метода, использованного авторами [27], нисколько не выше, чем радиоиммунологического анализа при изучении костей бизонов в [67]. Значит, содержание остеокальцина в костях тех динозавров никак не меньше, чем у упомянутых древних бизонов, хотя возраст костей динозавров больше в 250–600 раз. Более того, поскольку авторам [27] удалось выделить остеокальцин динозавра с помощью HPLC, его содержание никак нельзя назвать тем следовым, что детектировано для бизонов в 120 и 300 тыс. лет. Скорее, оно соответствовало тому, что было характерно для костей бизона возрастом 55–56 тыс. лет в [67], для которых как раз подобное микровыделение с HPLC и проводили. Это уже почти 1200-кратная разница в возрасте ископаемых остатков. В костях же бизонов в "120 и 300 тыс. лет", как уже отмечалось (см. рисунок), уровень остеокальцина совершенно ничтожен — 9 и 0,1 микрограмма на 1 кг (микрограмм — 0,001 мг). Чтобы выделить из таких костей белок хотя бы путем HPLC, понадобились бы тонны ископаемых останков. Но остеокальцином вопрос не исчерпывается. Из табл. 1 (см. выше) видно, что детектированы и даже получены (выделены, очищены) фрагменты других белки. Непонятен весьма лабильный (нестойкий) альбумин, который идентифицировали в костях мастодонта. Хотя известно, что последние мастодонты были современниками человека, все-таки, по оценкам, их ископаемым останкам не менее 10 тыс. лет [68], что кажется несколько многовато для сохранения даже частей молекулы альбумина. И каким образом в старой работе 1976 г. [4] ухитрились выделить фрагмент гликопротеина из моллюска возрастом в "80 млн. лет", да не просто выделить, а определить его аминокислотную последовательность, сравнить последнюю с показателем современного нам такого же моллюска и сказать: "Да, аналогичны". Ведь в 1976 г., когда проводили то исследование, никаких сверхчувствительных методов выделения в сверхмикроколичествах, подобных HPLC, насколько мне известно, не было. Имелись только различные виды обычной хроматографии, что и было использовано в [4]. А для этих хроматографий требуется много материала. Вопросы, вопросы... Гемоглобин тиранозавра доктора М. Швейцер с соавторами [8], опять же. Лабильный белок. Это вам не крайне стабильная маленькая молекула остеокальцина. Каким образом удалось выделить отнюдь не следовые количества фрагментов гемоглобина, которые позволили иммунизировать животных и получить антисыворотку? Ответьте мне все же на вопросы: что же это за таинственные механизмы стабилизации у тиранозавра и что же это за столь различные условия захоронения, когда: • В одном и том же источнике (костях), хотя и разных животных; • Фрагменты значительно более лабильного белка (гемоглобина); • Сохраняются в 200–500 раз дольше, чем стабильного (остеокальцин); • Да еще в количествах, на много-много порядков выше. Добавим: а бета-кератин ящеров (до "140 млн. лет" — см. табл. 1). Как с ним? Сохранился ведь. Но почему тогда, если взглянуть на "палеоантропологическую" и "археологическую" табл. 2, мы обнаруживаем достаточно плохую детекцию гемоглобина и других белков в образцах возрастом "всего-навсего" порядка тысяч лет? Так что, помимо остеокальцина бизонов, очень многое свидетельствует о том, что даже несоизмеримо меньшие по сравнению с геологическими промежутки времени весьма отражаются на сохранности биомолекул. Впрочем, ничего другого биохимик не может и ожидать: вспомним контрольные опыты М. Швейцер с соавторами [8], в которых они проверяли интактность коммерческих, закупленных недавно на химических фирмах препаратов гемоглобинов (то, что недавно — следует из гарантированного срока годности подобных белковых препаратов). И позволим себе еще раз издать "глас вопиющего в пустыне": неужели гемоглобин, который слабо определяется уже в некоторых костях с оцененным возрастом всего в единицы тысяч лет (табл. 2), применительно к тому тиранозавру вдруг попал в столь чудесные условия, что частично сохранился за промежуток времени более чем в десятки тысяч раз продолжительный? И другие белки ископаемых животных тоже (см. табл. 1). Кто-то может верить в подобное, но для меня, например, все это кажется полным абсурдом, даже если прямых доказательств обратному получить нельзя (как смоделируешь те химические и физические условия за "десятки миллионов лет"?). И здесь следует твердо высказать свое мнение (пусть его назовут субъективным). Биохимик-эволюционист, допускающий существование нераспавшегося за десятки и сотни миллионов лет иммуногенного полипептида в кости, гораздо более далек от понимания выявленных фундаментальными естественнонаучными дисциплинами закономерностей, чем биохимик-креационист, который, хотя и не имеет непосредственного опровержения, но, опираясь на те закономерности, полагает, что фрагмент белка не может иметь столь гигантский возраст. Что те белки не могут быть захороненными не только миллионы, но даже сотни тысяч лет назад. 9. Кто первый сказал: "Эритроциты тиранозавра!" В последние годы вокруг этого вопроса развернулась весьма оживленная, с переходом на личности, дискуссия между докторами-эволюционистами и докторами-креационистами. "Костью в горле" для первых стали те эритроциты. И именно эволюционисты более переходят на личности. Как уже отмечалось выше, доктор Мэри Швейцер с соавтором в 1997 г. поспешили дать рекламную статью-интервью ("Реальный Парк Юрского периода") в научно-популярный американский журнал "Earth" [18]. Журнал вскоре прекратил свое существование [14], а та статья нам, конечно, недоступна. Но основные моменты из нее широко цитируются доктором К. Виландом [15, 16, 69], а потом его высказывания, основанные на этих цитатах, критикуются эволюционистом доктором Дж. С. Хардом [14]. Сами цитаты последний сомнению не подвергает, он только ставит К. Виланду в вину увлечение "научно-популярным" и "рекламным" [14]. Поэтому мы можем смело представить те цитаты из "Парка Юрского периода" доктора Мэри с соавтором [18]. Оказывается, как только начали изучать срез кости того тиранозавра под микроскопом, то сразу обнаружили нечто, весьма похожее на эритроциты: "Лаборатория наполнилась возгласами изумления, когда я сосредоточила [внимание] кое на чем внутри сосудов; на том, чего ни один из нас никогда не видел когда-либо ранее: крошечные круглые объекты, прозрачные, красные, с темным центром. Когда коллега бросил всего один взгляд на них, то он закричал: "Вы обнаружили эритроциты! Вы обнаружили эритроциты!" ("You’ve got red blood cells!") (цитировано по [69]). Относительно "темного центра" надо сказать, что эритроциты лишены ядра только у млекопитающих, но у птиц, пресмыкающихся и земноводных ядра в этих клетках имеются. А не видели сотрудники доктора М. Швейцер эритроцитов под микроскопом никогда раньше наверное потому, что они палеонтологи (про то же, как проходили практику в институтах-университетах, они, видимо, давно забыли). Рассматривая далее критику доктором Дж. Хардом доктора К. Виланда, мы можем узнать на сайте первого, что в той научно-популярной статье в "Earth" имелась еще и фотография среза кости с подписью: "Кровь из камня" [14]. Таким образом, наше исследование напоминает восстановление несохранившегося текста работы Цельса на основе трактата Оригена "Против Цельса". За все эти "Парки Юрского периода" и "Крови из камня" доктору Мэри Швейцер, конечно, досталось от эволюциониста доктора Дж. Харда, попутно с пинками доктору К. Виланду. Уж очень любила, дескать, доктор Мэри представлять репортерам результаты своих еще незаконченных работ в преувеличенном и спекулятивном виде ("in very speculative and even grandiose terms") [14]. В результате ее шефу, профессору Джеку Хорнеру, множество раз пришлось оправдываться перед каждым встречным-поперечным, говоря нечто вроде: "Да не нашли мы там на самом деле никаких клеток крови!" [14]. Доктор Дж. Хард пытается подчеркнуть, что М. Швейцер с соавтором отмечали предварительность и незаконченность своих исследований, что они всюду допускают оговорки, что не следует понимать их утверждения в "Earth" однозначно, и т.д., и т.п. [14]. Однако цитаты из работы тех исследователей доктор Хард представляет довольно жалкие, типа: "Возможно, таинственные структуры были, в лучшем случае, производными крови, модифицированной тысячелетиями геологических процессов". ("Perhaps the mysterious structures were, at best, derived from blood, modified over the millennia by geological processes".) [14] Отметим:"millennia" пишут (тысячелетия), а не "millions", тем более не "tens millions" (десятки миллионов). Просмотрел тут доктор Дж. Хард в цитате, осрамился. Зато его очень занимает вопрос: кто же это там в лаборатории когда-то первый воскликнул: "Вы обнаружили эритроциты! Вы обнаружили эритроциты!" Указывает доктор Хард, что сейчас никто почему-то не признается [14]. А еще пишет он, будто говорили доктор М. Швейцер с соавтором, что, дескать, необходимо проведение дальнейших работ для подкрепления... (это у нас, исследователей, всегда стандартная фраза, чтобы деньги выделяли; безнадежно, правда). Какого подкрепления еще надо, чтобы убедиться в наличие иммуногенных остатков гемоглобина тиранозавра? Убедительной та экспериментальная работа [8] является. И скажем эволюционистам: для вас лучше не подкреплять, а то вдруг такие большие фрагменты белка выделят, что их даже при электрофорезе (см. выше) видно будет... Что тогда о возрасте фрагментов думать станете? И закончим про кровь тиранозавра. Понятно, что прямого доказательства, являются ли именно эритроцитами столь похожие на них под микроскопом образования, получить нельзя. Не спросишь ведь их под микроскопом: "Ты эритроцит или нет?". Да и мертвые они уже были... Много я эритроцитов под обычным микроскопом видел, не написано на тех кружочках, что они именно красными кровяными клетками являются. Всякие морфологически подобные артефакты за долгое время накопится могут. Хотя, возможно, под электронным микроскопом и можно специфически именно эритроциты идентифицировать, однако я этого не знаю, не специалист тут... Но все эти рассуждения основаны на уж очень строгом теоретически подходе. Ибо косвенных доказательств наличия именно эритроцитов динозавра доктора Мэри много — и остатки гемоглобина из этих участков выделены, и специфическая структура гема там имеется, и окрашивание. Однозначно все показано [8] (подробно мы разобрали выше). Наконец, последнее подкрепление — аналогичные данные польских авторов из Кракова, опубликованные в 1998 г. (их последняя работа) [5]. В кости динозавра (возраст "80 млн. лет") обнаружены стенки кровеносных сосудов, в некоторых участках которых (внутри сосудов) имелись образования, очень напоминающие эритроциты в современных нам костях. Более того, продемонстрировано, что в местах локализации указанных эритроцитоподобных образований аккумулируется больше железа, чем в других участках сосудистой стенки [5]. Кажется, нет более никакой возможности закрывать глаза на то, что "образы" эритроцитов тиранозавра все-таки выявлены. Пусть и опубликованы первые данные только в научно-популярном журнале и пусть они названы "предварительными" [14, 18]. Пусть позже доктор М. Швейцер побоялась их включить в свои научные статьи. Ведь получается, что в работах польских авторов (с более чем 30-ти-летним стажем в области молекулярной палеонтологии) получены аналогичные результаты. И у них "артефакт", значит? Не знаю как кому, но лично мне кажется очень маловероятным такое совпадение в 1990-х гг. артефактов по обе стороны Атлантики. Трудно поверить в такие чудеса. Конечно, не ясно, из чего ныне состоят те "образы" эритроцитов. Есть ли у них в фантоме "мембраны" белки и липиды, из которых построены клеточные стенки? Может, все заместилось песчаником-кремнеземом? Сказать пока затруднительно, но все равно странно, что даже "образ" мембраны (тень эритроцита называется) сохраниться мог. Эволюционисты-палеонтологи тоже чувствуют, что слишком уж чудесны совпадения артефактов в Польше и Америке. В результате некоторые из них (не знаю как все, но американские — точно) вовсе перестали принимать во внимание не только эритроциты, но и однозначно выявленные фрагменты гемоглобина тиранозавра из США. Как мы уже подчеркивали, даже сама, по-видимому, напуганная доктор Мэри Швейцер в обширном обзоре по молекулярной палеонтологии за 2003 г. ничего не пишет о собственных данных 1997 г. по тиранозавру (только глухо упоминает о "возможности наличия гемоглобина", но ссылки нет). Слово "тиранозавр" в ее обзоре вообще отсутствует [1]. И очень удачно для нас оказалось, что редакция журнала АН США (междисциплинарного) в последнее десятилетие имеет обыкновение помещать в Интернет полные тексты всех статей. Среди них и статья доктора Мэри с соавторами 1997 г. [8] оказалась. Польских же работ для палеонтологов-эволюционистов США как бы вовсе не существует, не упоминает о них ни доктор Мэри [1, 8], ни доктор Дж. Хард [14], ни эволюционист Джек Дебон [16]. Не обсуждаются они и на соответствующих форумах, которые "против креационизма" [17]. Все это странно. Ваш покорный слуга не имеет отношения ни к эволюционизму, ни к палеонтологии. Но, исходя из накопленного опыта, кажется удивительным: с какими глазами молекулярные палеонтологи в США позволяют себе не упоминать и не цитировать важные данные других авторов из той же области. Не обсуждать в своих обзорах собственные серьезные работы. Когда всего-то публикаций по молекулярной палеонтологии (применительно к белкам), похоже, насчитывается 2–3 десятка. Из этого отчетливо видна, полагаю, степень идеологизированности и субъективизма тех, кто пытается стоять на позициях эволюционизма. Попытки с этих позиций провести действительно научные экспериментальные работы в рамках молекулярной палеонтологии должны с неизбежностью приводить именно к такому плачевному итогу: селективному представлению "нужных" данных и замалчиванию нежелательных. А иначе деньги по грантам поступать перестанут. Какая тут может быть "научность"... Список литературы Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru/ |