Điều kỳ bí của Ngài Darwin đã được giải đáp – Cuộc cách mạng protein tiền sử

Hình cover: Macrauchenia. Minh họa bởi Peter Schouten trong cuốn sách sắp xuất bản “Biggest, Fiercest, Strangest” W. Norton Publishers.

Cách đây gần 200 năm, khi Charles Darwin dừng chân ở Nam Mỹ trong chuyến hành trình dài cùng HMS Beagle, ông đã khám phá ra hóa thạch của một số loài động vật có vú ăn cỏ như Macrauchenia (giống lạc đà không bướu và có mũi dài) và Toxodon (thân tê giác, đầu hà mã, răng gặm nhấm). Trong ghi chép của Darwin, ông đã gọi chúng là “những loài động vật kỳ lạ nhất mà ông từng khám phá.” Kể từ thời Darwin cho tới nay, chưa ai có thể phân loại những động vật này vào cây phả hệ của lớp thú. Mặc dù vậy, ngày 18/3/2015 vừa qua, Frido Welker và đồng sự đã công bố công trình của họ trên tạp chí Nature về việc phân tích các chuỗi trình tự (proteomic analysis) amino acid của protein collagen tiền sử (ancient collagen protein) từ các hóa thạch 12,000 năm trước. Nhờ phương pháp này, họ đã giải đáp được thắc mắc mà gần 200 năm trước Darwin đã đề xuất.

Đầu tiên, các nhà khoa học chiết xuất và giải trình tự collagen của heo vòi (tapir), hà mã (hippo), và heo đất (aardvark) để xây dựng lên một cây phả hệ protein collagen của chúng. Sau đó, họ giải trình từ collagen của 4 mẫu vật thuộc bộ móng guốc (ungulate) từ 2 bảo tàng khác nhau ở Argentina của Toxodon và Macrauchenia. Các nhà khoa học sẽ so sánh các chuỗi trình tự này với cây phả hệ collagen ở trên.

Một điều thú vị đã xảy ra. Gần đây, bộ móng guốc Nam Mỹ được cho là thuộc về nhóm Afrotheria (có voi và heo biển (manatee)). Tuy nhiên, kết quả phân tích protein tiền sử cho thấy các mẫu hóa thạch trên thuộc về nhóm Perissodactyla, mà ngựa, heo vòi, và tê giác là những thành viên của nhóm này.

Các nhà khoa học lạc quan rằng phân tích protein tiền sử có thể mở rộng ra với các mẫu hóa thạch cổ xưa hơn, tần vài chục triệu năm trước chẳng hạn, nhất là với các mẫu hóa thạch ở xứ lạnh.

Hình 2: Toxodon. Minh họa bởi Peter Schouten trong cuốn sách sắp xuất bản “Biggest, Fiercest, Strangest” W. Norton Publishers.

Huy Vũ

Bài báo: 

1. Welker, F., Collins, M. J., Thomas, J. A., Wadsley, M., Brace, S., Cappellini, E., … & Burger, J. (2015). Ancient proteins resolve the evolutionary history of Darwin/’s South American ungulates. Nature, 522(7554), 81-84.
2. Jo Marchant. Mystery of Darwin’s ‘strange animals’ solved. Nature News. 18 March 2015
3. University of York. (2015, March 18). Protein sequencing solves Darwinian mystery of strange South American mammals. ScienceDaily.

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả!