有史以来最古老的蛋白质改写犀牛族谱

研究人员报告了迄今为止最古老的蛋白质序列——两个研究小组分析了犀牛和其他大型哺乳动物灭绝近亲的分子，并将遗传化石记录追溯到2000多万年。

7月9日发表在《自然》中的两项研究发现，蛋白质的保存时间比研究人员认为的要长。这增加了从更古老的动物甚至恐龙中收集进化关系、生物性别和饮食分子信息的概率。

“你只是打开了一整套古生物学家从未想过的新话题集。”英国剑桥大学和丹麦哥本哈根大学的古蛋白质学专家Matthewew Collins说。

从几千年前的遗骸中获得DNA的能力彻底改变了生物学，揭示了丹尼索瓦人等未知的人类群体，重写了人类和其他动物的物种历史。最古老的DNA测序来自100万年前的猛犸象骨骼和200万年前的北极沉积物。

蛋白质——基因组编码的生物块——比DNA更坚韧，可以提高研究人员运用分子深入了解古代物种的能力。但是追溯到过去有争议。2007年和2009年，研究人员描述了6800万年和8000万年前恐龙化石中发现的蛋白质碎片，但许多科学家对此表示怀疑。

Enricoo，丹麦哥本哈根大学的生物化学家 Cappellini表示，2017年的一项再次验证2009年的研究结果更具说服力。然而，它只获得了描述蛋白质组成的有限序列氨基酸目录，只能提供关于进化的初步信息。他和他的同事认为，目前最古老的进化信息蛋白质是从350万年前加拿大北极圈骆驼近亲中提取的胶原蛋白。

在最新的一项研究中，为了进一步突破这个极限， Cappellini团队从2300万年前犀牛近亲的牙釉-牙齿矿化表面获得蛋白质。1986年在加拿大北极地区的一个岛屿上发现了这块化石，并在加拿大渥太华的一个博物馆上传。2024年，一项在预印平台上发布的研究将其归类为一种名为Epiaceratherium的新型灭绝犀牛物种。 itjilik。

研究人员使用质谱法——通过检测蛋白质片段的重量，推断其构成，确定了7种牙釉蛋白的部分序列，包括至少251个氨基酸。将这些序列与冰河时代现有犀牛及其两个近亲的基因组数据相结合的进化树揭示了一个惊喜。Epiaceratherium样本是犀牛家族树的一个分支，比其他任何分支都要早分离——大约在4100万到2500万年之间，而之前的研究将这个群体归类为现代犀牛。

“这确实改变了我们思考犀牛进化的方式。”哥本哈根大学生物分子古生物学家Ryan共同领导了这项研究。 Paterson说。

蛋白质在高温下会降解。Paterson和同事分析的犀牛样品来自一个极地沙漠，平均温度远低于冰点，“蛋白质保存的完美场所”。肯尼亚图尔卡纳盆地的气候可能是最极端的，但它是1800年前古老化石的来源。在另一项研究中，研究小组对该地区化石中的牙釉蛋白进行了测序。该地区的表面温度可达70℃。这项研究的共同领导人，哈佛大学的地球科学家Daniel Green表示，气候记录显示，图尔卡纳盆地“长期以来一直是世界上最热门的地方之一”。

肯尼亚牙釉蛋白序列的结果——来自犀牛、大象、河马等生物的灭绝近亲——与古生物学家根据化石骨骼解剖学进行的分类是一致的。然而，Green希望未来对图尔卡纳盆地古蛋白的研究能够揭开一些进化的谜团，比如河马的起源。他和他的同事也希望从这里发现的早期人类遗骸中获得古蛋白。

美国史密森尼博物馆科学保护研究所物理科学家Timothyyy是这项研究的共同负责人 Cleland对于从恐龙牙齿中获得蛋白质特别感兴趣，但是他说，这是一个挑战，因为它们的牙釉特别薄。

中国科学院古脊椎动物和古人类研究所的古生物学家邓涛说，这两项研究是一项重要的技术成就。然而，随着研究人员试图进一步追溯更古老的蛋白质，他希望研究结果能够为生命历史提供有价值的洞察，“而不仅仅是对最古老记录的竞争追求”。