一颗 2000 万年历史的犀牛牙齿中的古代蛋白质正在改变我们对进化的理解。
研究人员从一颗超过2000万年历史的化石牙齿中提取蛋白质进行分析，在理解犀牛进化方面取得了重大突破。
科学家研究了这些古代蛋白质序列后发现，这种史前犀牛大约在4100万至2500万年前的始新世中期至渐新世期间与其他犀牛家族成员分离。
该发现还为犀牛家族两大主要分支——板齿犀亚科（Elasmotheriinae）和真犀亚科（Rhinocerotinae）的分离时间提供了新的见解。证据表明，这两个分支的分离时间要晚于以往基于化石的研究所表明的时间，发生在渐新世（约3400万至2200万年前）。
牙釉质蛋白的成功提取与分析标志着分子古生物学领域取得了重大突破，将已知的蛋白质进化保存年限向前推进了十倍，远超过迄今为止发现的最古老 DNA。
用化学方法验证真伪
约克大学的研究团队参与了验证这些蛋白质和氨基酸确为古代物质的过程。他们采用一种称为手性氨基酸分析的技术分析了在加拿大高北极地区出土的犀牛角，以便更清楚地了解其中蛋白质保存的情况。
通过测量蛋白质降解的程度，并将其与之前分析的犀牛材料进行对比，他们得以证实这些氨基酸原本就存在于牙齿中，而非后来受污染所致。
约克大学化学系博士后研究员、论文合著者马克·迪克森博士表示：“这些工具能够让我们进一步追溯到更早的时间，这简直是太神奇了。在我们对古代蛋白质的了解基础上，我们现在可以开始提出有关地球上古代生命进化的全新有趣问题了。”
犀牛尤其值得关注，因为它现在被列为濒危物种，因此，了解犀牛深远的进化史，能使我们获得宝贵见解，了解过去的环境变化和物种灭绝是如何促成我们今日所见的生物多样性。
迄今为止，科学家依靠化石的形状和结构，或者最近依靠古代脱氧核糖核酸（aDNA）来拼凑早已灭绝的物种的进化史。然而，aDNA很少能保存到100万年以上，这限制了其在理解遥远的进化史方面的作用。
蛋白质揭示的信息比单独的 DNA 更多
尽管人们已在中新世中晚期（大约距今1000万年）的化石中发现了古代蛋白质，但之前所能获得的、足以准确重建进化关系的详细序列仅限于不超过400万年的样本。
这项发表在《自然》杂志上的新研究极大地拓宽了这一时间窗口，证明了在适当条件下，蛋白质在漫长的地质时间尺度上持续存在的可能性。
法兹拉·穆尼尔（Fazeelah Munir）在约克大学化学系攻读博士学位期间，曾分析过该牙齿，她表示：“成功分析出如此古老样本中的古代蛋白质，为全球科学家带来了全新视角，因为他们已经收藏了令人惊叹的化石。这一重要化石有助于我们了解遥远的过去。”
该化石发现于加拿大一个目前以永冻土为特征的地区，研究人员表示，牙齿珐琅质和化石所处的相对寒冷的环境在蛋白质的长期保存中发挥了重要作用。
牙釉质提供了一个稳定的“支架”，能在地质年代的长河中保护古代蛋白质免遭降解。牙釉质的硬度源于其复杂的矿物质结构，它充当着一道保护屏障，减缓死后蛋白质的分解。
哥本哈根大学地球研究所的恩里科·卡佩利尼教授说：“ Haughton陨石坑可能是古生物学领域一个真正特别的地方：一个生物分子保险库，可以在漫长的地质年代中保护蛋白质免遭腐烂。”
“其独特的环境史使得该遗址中的古代生物分子得以异常完好地保存下来，类似于某些遗址中软组织的保存情况。这一发现应能鼓励世界各地的更多古生物学野外工作。”
哥本哈根大学环球研究所博士后研究员瑞安·辛克莱·帕特森补充道：“这一发现将彻底改变我们研究古代生命的方式。”
参考文献：《来自中新世早期犀角类动物的系统发育信息蛋白》，作者：Ryan S. Paterson、Meaghan Mackie、Alessio Capobianco、Nicola S. Heckeberg、Danielle Fraser、Beatrice Demarchi、Fazeelah Munir、Ioannis Patramanis、Jazmín Ramos-Madrigal、Shanlin Liu、Abigail D. Ramsøe、Marc R. Dickinson、Chloë Baldreki、Marisa Gilbert、Raffaele Sardella、Luca Bellucci、Gabriele Scorrano、Michela Leonardi、Andrea Manica、Fernando Racimo、Eske Willerslev、Kirsty E. H. Penkman、Jesper V. Olsen、Ross D. E. MacPhee、Natalia Rybczynski、Sebastian Höhna 和 Enrico Cappellini，发表于2025年7月9日，《自然》杂志。DOI：10.1038/s41586-025-09231-4
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