科學家近日達成里程碑式突破,成功從距今2400萬年的動物牙齒化石中提取並定序出古老蛋白質。這項發現為探索深層演化史開啟全新大門。
DNA保存有極限 蛋白質成演化研究新鑰
近年來,科學家雖在提取古DNA方面取得進展,但其保存極限僅約200萬年,更久遠的過去始終成謎。哈佛大學演化生物學家格林(Daniel Green)表示,這項跨國研究證明,蛋白質能長久保存在世界各地的古老化石中。蛋白質作為構成細胞的分子機器,不僅蘊含演化訊息,韌性也遠超DNA。
Molecules from the 20-million-year-old teeth of a rhino relative are among the oldest ever sequenced, opening tantalizing possibilities to scientists.https://t.co/59Yo8TW9yK#fossils #paleontology pic.twitter.com/7fkaAgbeQh
— Earth Archives (@EarthArchivesHQ) July 12, 2025
跨洲團隊雙突破 酷熱極地皆獲成功
此次兩個獨立團隊分別在環境截然不同的地點取得成功:一組在肯亞酷熱的圖爾卡納地區,從犀牛、大象與河馬等動物的牙齒化石中,獲得150萬至1800萬年前的蛋白質;另一組則在加拿大極地的豪頓隕石坑(Haughton Crater),從一枚2400萬年前的已滅絕犀牛牙齒碎片中提取出蛋白質。
Molecules from 20-million-year-old rhino-relative teeth are among the oldest ever sequencedhttps://t.co/0VJ19ihjzc
— nature (@Nature) July 9, 2025
牙釉質藏時間膠囊 古蛋白體學立奇功
這項被稱為「古蛋白體學」(paleoproteomics)的技術,關鍵在於從「牙釉質」(tooth enamel)中提取。格林解釋,牙釉質是動物體內最堅硬的結構,蛋白質在形成過程中會被深埋其中,如同封存在「時間膠囊」裡,因此得以保存數百萬年。哥本哈根大學研究員派特森(Ryan Sinclair Paterson)指出,古蛋白質能為太過古老而無法保存DNA的樣本提供分子數據,有助於釐清整個生命樹的演化關係。
Scientists recover proteins from a 24 million-year-old rhino fossil. Are dinosaurs next? https://t.co/jsM60q3Q1m
— Zicutake USA Comment (@Zicutake) July 15, 2025
人類起源研究添助力 未來或探恐龍時代
此技術對探索人類起源尤具潛力。由於已知許多重要的人類始祖(hominins)化石出土於圖爾卡納地區,這次的成功,為未來探索人類遠古祖先的蛋白質組學帶來希望。被問及技術極限是否可能觸及6600萬年前的恐龍時代,格林坦言,越古老的化石,能檢測到的蛋白質數量就越少,但他並未排除此可能性,並稱更新、更好的方法,或許能將古蛋白體學推向中生代。
從動物牙化石提取, 科學家復活2400萬年前蛋白質, 有望解鎖遠古演化史。資料圖片