犀牛的进化关系变得更加清晰。图片来源：Tony Karumba/AFP via Getty

本报讯 研究人员报告了迄今最古老的蛋白质序列。两个团队分析了犀牛和另一种大型哺乳动物的分子，将化石的基因记录追溯到2000多万年前。

7月9日发表于《自然》的这两项研究表明，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，甚至恐龙身上收集有关进化关系、生物性别和饮食的分子信息的可能性。

“这打开了一整套古生物学家从未想过的全新题集。”英国剑桥大学和丹麦哥本哈根大学的Matthew Collins说。

从数千年前的遗骸中提取DNA的能力已经彻底改变了生物学，揭示了此前未知的人类群体，如丹尼索瓦人，并重写了人类和其他动物的种群历史。迄今最古老的测序DNA来自100万年前的猛犸象骨骼和200万年前的北极沉积物。

而蛋白质比DNA更“坚韧”，可以提高研究人员利用分子深入了解古代物种的能力，但能追溯多长时间一直有争议。2007年和2009年，研究人员分别描述了从6800万年前和8000万年前的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。哥本哈根大学的Enrico Cappellini和同事认为，目前最古老且具有进化信息的蛋白质是从加拿大北极圈一种350万年前的骆驼近亲中提取的胶原蛋白。

为突破这一极限，在最新的一项研究中，Cappellini团队从2300万年前的犀牛近亲的牙釉质中提取了蛋白质。这块化石于1986年在加拿大北极地区的一座岛屿上被发现，并保存在渥太华的一家博物馆中。2024年，一项公布于预印本平台的研究将其归于一种新的已灭绝犀牛物种Epiaceratherium itjilik。

研究人员使用质谱法，即通过检测蛋白质片段的重量推断其组成，鉴定了7种牙釉质蛋白质的部分序列，其中至少包含251个氨基酸。将这些序列与来自现代犀牛及其两个冰河时代近亲的基因组数据结合出进化树，带来了一个惊喜。Epiaceratherium样本属于犀牛家族树的一个分支，且比其他任何分支都早，时间大约在4100万年前到2500万年前，而之前的研究将该样本归于现代犀牛。

“这确实改变了我们思考犀牛进化的方式。”共同领导这项研究的哥本哈根大学的Ryan Paterson说。

蛋白质在高温下会降解。而Paterson和同事分析的犀牛样本来自极地沙漠，那里的平均气温远低于冰点，“是保存蛋白质的完美之地”。

而肯尼亚图尔卡纳盆地的气候可能是最恶劣的，地表温度可达70摄氏度，但却是1800万年前古老化石的来源。在另一项研究中，研究团队对来自该地区的化石中的牙釉质蛋白质进行了测序。它们来自犀牛、大象、河马和其他生物的灭绝近亲，其牙釉质蛋白质序列与古生物学家根据化石骨骼解剖学作出的分类一致。

这项研究的共同负责人、美国哈佛大学的Daniel Green希望，未来对图尔卡纳盆地古蛋白质的研究能够揭开河马起源之谜，还能够从此处发现的早期人类遗骸中提取古蛋白质。这项研究的共同负责人、美国史密森尼博物馆科学保护研究所的Timothy Cleland则对从恐龙牙齿中提取蛋白质感兴趣，但这是一个挑战，因为它们的牙釉质特别薄。（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09231-4

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09040-9