古DNA无法触及的远古秘密，古蛋白能！

从古DNA到古蛋白

从古老遗骸中提取 DNA 的能力彻底改变了古生物学研究——它揭示了如丹尼索瓦人等此前未知的人类族群，并重塑了人类与动物的种群历史。但化石中的遗传物质通常只能保存约一百万年，相比之下， 蛋白质比DNA更为稳定 。因此，为了能触及更久远的历史，科学家也在尝试从更古老的化石中提取 古蛋白 。

然而，长期以来，古蛋白数据的可靠性备受质疑，例如在2007年和2009年，就有研究宣称从6800万年前和8000万年前的恐龙化石中提取出蛋白质碎片，但许多科学家对此持怀疑态度；2015年关于恐龙蛋白片段的研究也曾引发激烈争议。

目前，被认为最古老且具有系统发育信息价值的蛋白质，是从加拿大北极地区一只距今约350万年的骆驼近亲化石中提取的胶原蛋白。

现如今，两项新发表于《自然》杂志的研究，进一步突破这一时间界限，进一步推动了这一被称为“古蛋白组学”的新兴领域的边界。

保存在牙齿中的秘密

在其中一篇论文中，哥本哈根大学的研究团队报告了从距今约2100万~2400万年的犀牛近亲的 牙釉质 （牙齿的矿化外层） 中，提取到了蛋白质。这块化石于1986年在加拿大的北极高纬度地区的一个岛上被发现。在一项于2024年提交到预印网站bioRxiv的研究，它被归为一个已灭绝的新犀牛物种—— Epiaceratherium itjilik 。

在新研究中，研究团队利用 质谱法 （通过检测蛋白质片段的质量） 来推断其组成。他们 从7种牙釉质蛋白中鉴定出部分序列，总共包含至少251个氨基酸 。

通过将这些蛋白序列与现存犀牛及其两个冰河时期近亲的基因组数据进行整合分析后，研究团队绘制出一张新的进化树。他们惊喜地发现： 这个化石代表的犀牛支系比目前已知的所有其他犀牛分支分化得更早，其分化时间可追溯至4100万至2500万年前 。

这一成果将可用于区分古老动物的最古老蛋白质记录提升了四倍以上。

高温争议

在第二篇论文中，哈佛大学与史密森尼学会的研究人员同样聚焦于古老的牙釉质蛋白。他们分析的化石样本来自 肯尼亚图尔卡纳盆地 的多个古生物遗址。

图尔卡纳盆地位于东非裂谷，其沉积层从中生代晚期一直延续至今，记录了非洲多个关键哺乳动物类群的起源与进化过程，比如长鼻目、犀科、河马科、以及人科动物， 是研究非洲哺乳动物进化史的重要地区。

研究人员通过采用一种名为 数据非依赖采集模式 （DIA） 的技术，从多个年代可追溯至1800万年前的图尔卡纳盆地古生物遗址中， 成功提取并鉴定出牙釉质样本中的少量蛋白质组 。

这些化石的时间跨度巨大，较年轻的样本可追溯到约150万年前，更古老的样本来自约1800万年前的遗址。研究人员分析了所提取蛋白的种类、酸性特征，以及能由此推断出的进化信息。此外，他们还评估了这些样本是否受到成岩过程的影响，并发现了一些不确定的证据，表明可能存在牙釉质的成岩性结构。

然而，不同于哥本哈根研究团队所分析的样本采自寒冷的极地荒漠， 图尔卡纳盆地位于东非裂谷，地表温度可高达70°C ，是地球上最炎热的地区之一。众所周知，蛋白质在高温环境中会迅速降解。因此， 一些古生物学家对这项研究的结果能否站得住脚持怀疑态度 。

对此，研究人员认为，能在如此炎热、恶劣的环境中追溯至1800万年前，说明古蛋白组学研究有着极其广阔的前景。他们希望通过分析图尔卡纳地区的古蛋白数据，能够在未来解答更多进化谜团。

下一步，恐龙？

关于古蛋白研究的争论还将持续，但不可否认的是，这两项研究都体现了重大的技术突破，它们都使科学家得以追溯更古老的蛋白质。研究人员对未来充满期待，他们希望借助保存良好的化石，进一步突破古蛋白分析的时间极限，重建远古生态。

有学者甚至认为，或许不久后，我们就能超越围绕恐龙蛋白的长期争议，更好地揭示距今6600多万年前的生命形态及其进化过程。但与此同时，有科学家指出，这些不断推进的时间边界不应仅仅是“对最古老记录的竞逐”，而是要能够为生命的进化提供有意义的见解。