Os investigadores fizeram um grande avanço na compreensão da evolução dos rinocerontes ao analisar proteínas extraídas de um dente fossilizado com mais de 20 milhões de anos. Ao examinar estas antigas sequências de proteínas, os cientistas descobriram que este rinoceronte pré-histórico separou-se de outros membros da família dos rinocerontes durante a época média do Eoceno ao Oligoceno (cerca de 41 a 25 milhões de anos atrás).

A descoberta também fornece novos insights sobre quando os dois principais ramos da família dos rinocerontes – Elasmotheriinae e Rhinocerotinae – se separaram. As evidências sugerem que eles divergiram mais tarde durante a Época do Oligoceno (cerca de 34 milhões a 22 milhões de anos atrás) do que sugeriam pesquisas anteriores baseadas em fósseis.

A recuperação e análise bem sucedidas das proteínas do esmalte marcam um grande salto em frente na paleontologia molecular, estendendo os limites conhecidos da preservação evolutiva das proteínas para um período de tempo dez vezes mais antigo do que o ADN mais antigo recuperado até à data.

Uma equipe da Universidade de York esteve envolvida na confirmação de que essas proteínas e aminoácidos são de fato de origem antiga. Usando uma técnica chamada análise quiral de aminoácidos, eles analisaram o dente de rinoceronte, que foi descoberto no Alto Ártico canadense, para obter uma imagem mais clara de como as proteínas dentro dele foram preservadas.

Ao medir a extensão da degradação proteica e compará-la com material de rinoceronte previamente analisado, eles conseguiram confirmar que os aminoácidos eram provenientes dos próprios dentes e não o resultado de contaminação posterior.

Dentes de rinoceronte antigos. Fonte da imagem: Universidade de York

Mark Dickinson, co-autor e pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Química da Universidade de York, disse:"É incrível como essas ferramentas nos permitem explorar cada vez mais o passado. Com base em nosso conhecimento de proteínas antigas, podemos agora começar a fazer algumas perguntas novas e fascinantes sobre a evolução da vida antiga na Terra."

O rinoceronte é de particular interesse porque está agora listado como uma espécie em vias de extinção, pelo que a compreensão da sua história evolutiva a longo prazo pode dar-nos informações sobre como as mudanças ambientais e extinções passadas moldaram a diversidade que vemos hoje.

Até agora, os cientistas confiaram na forma e na estrutura dos fósseis ou, mais recentemente, no ADN antigo (aDNA) para juntar as peças da história evolutiva de espécies há muito extintas. No entanto, o aDNA raramente sobrevive por mais de 1 milhão de anos, limitando o seu uso na compreensão da história evolutiva profunda.

Embora proteínas antigas tenham sido encontradas em fósseis da época do Mioceno Médio ao Final (aproximadamente nos últimos 10 milhões de anos), o acesso anterior a sequências detalhadas o suficiente para permitir uma reconstrução robusta das relações evolutivas foi limitado a amostras com não mais de 4 milhões de anos de idade.

O novo estudo, publicado na revista Nature, expande significativamente esta janela, demonstrando que as proteínas podem persistir durante longos períodos de tempo geológico sob as condições certas.

Fazeelah Munir analisou o dente enquanto conduzia sua pesquisa de doutorado no Departamento de Química da Universidade de York. Ela disse: "A análise bem-sucedida de proteínas antigas em amostras tão antigas fornece uma nova perspectiva para cientistas de todo o mundo que coletaram fósseis tão preciosos. Este importante fóssil nos ajuda a compreender os tempos antigos."

O fóssil está localizado em uma área do Canadá atualmente caracterizada por permafrost, e os pesquisadores afirmam que o esmalte e o ambiente relativamente frio em que o fóssil foi encontrado desempenharam um papel importante na preservação da proteína a longo prazo.

O esmalte dentário fornece uma “estrutura” estável que protege proteínas antigas da erosão ao longo do tempo geológico. A dureza do esmalte dentário vem de sua complexa estrutura mineral, que atua como uma barreira protetora e retarda a quebra de proteínas após a morte.

O professor Enrico Cappellini, do Instituto de Pesquisa da Terra da Universidade de Copenhague, disse: “A cratera Horton pode ser um lugar verdadeiramente especial para a paleontologia: é um reservatório de biomoléculas que protegem as proteínas da decomposição em longos períodos geológicos.

"Sua história ambiental única resultou em sítios biomoleculares antigos bem preservados, preservados de maneira semelhante à forma como alguns sítios preservam tecidos moles. Esta descoberta deve encorajar mais trabalhos de campo paleontológicos em todo o mundo."

Ryan Sinclair-Patterson, pesquisador de pós-doutorado no Instituto da Terra da Universidade de Copenhague, acrescentou: “Esta descoberta revolucionará a forma como estudamos a vida antiga”.

Compilado de /scitechdaily