角蛋白来自5400万年历史的海龟的蛋白质表现出生存特性的进化

来自北卡罗来纳州立大学，瑞典隆德大学和日本兵库大学的研究人员从5400万年前的海龟孵化中检索出原始色素，β-角蛋白和肌肉蛋白。这项工作增加了越来越多的证据支持数百万年来原始分子的持久性，并且还提供了直接证据，表明现代海龟常见的基于色素的存活特征至少在5400万年前进化。

Tasbacka danica是一种生活在始新世时期的海龟，生长在56至3400万年前。2008年，丹麦日德兰地区的Für地层发现了一种保存完好的T. danica孵化场。样品长度小于3英寸(74毫米)。2013年，隆德大学的古生物学家Johan Lindgren发现了海龟左肩附近区域的软组织残留物。他收集了五个小样本用于生物分子分析。

现代海龟幼龟的贝壳是深色的 - 这种色素沉着使它们在海洋表面漂浮以呼吸时能够保护它免受空中捕食者(如海鸥)的侵害。由于海龟是爬行动物，因此是冷血动物，深色也可以让它们从阳光中吸收热量并调节它们的体温。体温升高也可以使生长更快，减少它们在海洋表面易受伤害的时间。

该T.丹妮卡幼体标本出现分享这个颜色与它生活同行。研究人员观察到化石中的圆形细胞器可能是黑素体，皮肤(或表皮)中含有色素的结构，使龟壳呈现深色。

为了确定Lindgren收集的软组织的结构和化学成分，并观察化石海龟是否有深色壳，研究人员对样品进行了一系列高分辨率分析技术，包括场发射枪扫描电子显微镜( FEG-SEM)，透射电子显微镜(TEM)，原位免疫组织化学，飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)和红外(IR)显微光谱。

Lindgren在样品上进行了ToF-SIMS，以确认血红素，真黑素和蛋白质分子的存在 - 血液，色素和蛋白质的成分。

共同作者，北卡罗莱纳州自然科学博物馆联合任命北卡罗来纳州立大学生物科学教授Mary Schweitzer对该样本进行了组织化学分析，结果发现它对抗α和β-角蛋白，血红蛋白和原肌球蛋白，肌肉蛋白。由兵库大学进化生物学家Takeo Kuriyama执行的TEM和Schweitzer的免疫金测试进一步证实了这一发现。

最后，有证据表明这些分子是标本的原始分子，证实这些古老的海龟与现代的弟兄们共享一种基于色素沉着的生存特性。

“嵌入角蛋白基质中的黑素体内的真核黑色素的存在排除了微生物的污染，因为微生物不能产生真核黑色素或角蛋白，”Schweitzer说。“所以我们知道这些幼龟的颜色与现代海龟的颜色相同。

“这些数据不仅支持多种蛋白质的保存，而且还表明，与始新世一样，着色被用于生理学，就像今天一样。”

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