Las proteínas de los dientes antiguos reescriben el árbol genealógico de rinocerontes: ¿son los dinosaurios los siguientes?
Las moléculas de los dientes de 20 millones de años de un pariente de rinocerontes se encuentran entre los más antiguos jamás secuenciados, abriendo posibilidades tentadoras a los científicos
Las relaciones evolutivas de Rhinos se volvieron un poco más claras con la secuenciación de las proteínas más antiguas hasta ahora.
Los investigadores han descrito proteínas que dicen que se encuentran entre los más antiguos jamás secuenciados. Dos equipos, que analizaron moléculas de parientes extintos de rinocerontes y otros grandes mamíferos, han retrasado el registro fósil genético a hace más de 20 millones de años.
Los estudios, fuera en Naturaleza Hoy, sugiera que las proteínas sobrevivan mejor de lo que pensaban los investigadores. Esto plantea la posibilidad de obtener ideas moleculares sobre las relaciones evolutivas, el sexo biológico y la dieta de animales aún mayores, tal vez incluso dinosaurios.
“Estás abriendo un conjunto completamente nuevo de preguntas que los paleontólogos nunca pensaron que pudieran acercarse”, dice Matthew Collins, especialista en paleoproteómica en la Universidad de Cambridge, Reino Unido y la Universidad de Copenhague.
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Preservado en los dientes
La capacidad de obtener ADN de restos que tienen miles de años ha revolucionado la biología, revelando grupos humanos previamente desconocidos, como los denisovanos y reescribiendo la historia de la población de humanos y otros animales. El ADN secuenciado más antiguo proviene de huesos gigantescos de un millón de años y sedimentos árticos de dos millones de años.
Las proteínas, los bloques de construcción biológicos codificados por el genoma, son más difíciles que el ADN y pueden impulsar las capacidades de los investigadores a usar moléculas para comprender las especies antiguas más profundamente en el pasado. Qué tan lejos es polémico. En 2007 y 2009, los investigadores describieron fragmentos de proteínas de fósiles de dinosaurios de 68 millones de años y 80 millones de años, respectivamente, pero muchos científicos dudan de las afirmaciones.
Un esfuerzo de 2017 para rehacer el trabajo de 2009 fue más convincente, dice Enrico Cappellini, un bioquímico de la Universidad de Copenhague. Sin embargo, obtuvo solo un número limitado de secuencias, la lista de aminoácidos que describen la composición de una proteína, proporcionando solo información tentativa sobre las relaciones evolutivas, dice. Él y sus colegas consideran el punto de referencia actual para la proteína evolutivamente informativa más antigua jamás descubrida como colágeno extraída de un pariente de camellos de 3,5 millones de años del Ártico canadiense.
Para impulsar este límite aún más, en uno de los dos últimos estudios, el equipo de Cappellini extrajo proteínas del esmalte, la capa externa mineralizada de los dientes, de un pariente de rinocertosis de 23 millones de años. El fósil fue encontrado en una isla en la alta región del Ártico de Canadá en 1986 y almacenado en un museo de Ottawa. Una preimpresión de 2024 lo atribuyó a una nueva especie de rinocerontes extinta llamada EpiAteratherium itjilik.
Usando espectrometría de masas, que detecta el peso de un fragmento de proteína, lo que permite inferir su composición, los investigadores identificaron secuencias parciales de 7 proteínas de esmalte, lo que representa al menos 251 aminoácidos en total.
Un árbol evolutivo que integró estas secuencias con datos del genoma de rinos vivos y de sus dos parientes de la edad de hielo reveló una sorpresa. El Epiácterium La muestra pertenecía a una rama del árbol genealógico de rinocerontes que se separó antes que cualquier otro: entre 41 millones y 25 millones de años. Estudios anteriores colocaron a este grupo entre los rinocerontes modernos. “Realmente cambia la forma en que tenemos que pensar en la evolución de los rinocerontes”, dice Ryan Paterson, un paleontólogo biomolecular de la Universidad de Copenhague, que dirigió el estudio.
Siguiente paso, dinosaurios
Las proteínas se degradan en el calor. La muestra de rinocerontes que analizaron Paterson y sus colegas provenían de un desierto polar donde las temperaturas promedio están muy por debajo de la congelación, “el lugar perfecto” para la preservación de proteínas, dice.
La cuenca de Turkana en Kenia podría considerarse una de las peores, y sin embargo, es la fuente de fósiles tan antiguos como 18 millones de años, de los cuales un segundo equipo secuenció proteínas del esmalte. Las temperaturas de la superficie del suelo pueden alcanzar los 70 ° C, y los registros climáticos sugieren que la cuenca de Turkana ha sido “uno de los lugares más populares del mundo durante mucho tiempo”, dice Daniel Green, un geoquímico de isótopos en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, que dirigió el estudio.
Las secuencias de esmalte de keniano, de parientes extintos de rinocerontes, elefantes, hipopótamos y otras criaturas, se ajustan a clasificaciones hechas por paleontólogos sobre la base de la anatomía ósea de los fósiles. Pero Green espera que los futuros estudios de proteínas antiguas de Turkana puedan resolver algunos misterios evolutivos, como los orígenes de los hipopótamos. Él y sus colegas también esperan que se puedan obtener proteínas antiguas de los restos de homínina temprana que se encuentran en la cuenca de Turkana.
“Poder demostrar que podemos volver a 18 millones de años en este tipo de entorno realmente caliente y duro, realmente muestra que el mundo está abierto para trabajar en paleoproteómica”, dice Timothy Cleland, un científico físico del Instituto de Conservación de Ciencias del Museo Smithsonian en Suitland, Maryland, que dirigió el estudio de Turkana. Está especialmente interesado en tratar de sacar proteínas de los dientes de los dinosaurios, pero eso será un desafío, porque su esmalte es especialmente delgado, dice.
Los estudios son un gran logro técnico, dice Deng Tao, paleontólogo del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de VERTEBRADOS en Beijing. Pero a medida que los investigadores miran aún más atrás en el tiempo para las proteínas antiguas, espera que los resultados puedan apoyar ideas significativas sobre la historia de la vida, “en lugar de una búsqueda competitiva de los registros más antiguos”.
Aunque los estudios se centran en las relaciones evolutivas, Collins está más entusiasmado con las perspectivas de recopilar otras ideas de proteínas antiguas, incluidos los datos sobre el sexo biológico, basado en la presencia potencial de tipos de proteínas de esmalte que se encuentran solo en animales con cromosomas Y, e información sobre dónde se encuentra un animal en la cadena alimentaria, escrito en isotopos de nitrógeno en aminoácidos, dice. “¿Qué puedes hacer con eso? Todo. Es como, ¡guau!”
Este artículo se reproduce con permiso y fue Primero publicado el 9 de julio de 2025.