Navzdory velkým úspěchům paleogenetiky a paleogenomiky jsou možnosti těchto oborů silně omezené poměrně krátkou životností kyseliny deoxyribonukleové. Ta se i za příhodných podmínek z poloviny rozpadne už za 500 let.
Dřívější studie ohlašující izolaci DNA z organismů uchovaných v jantaru starém desítky milionů let se ukázaly jako omyl. K nejstarším přečteným částem dědičné informace tak patří DNA nalezená v Grónsku v usazeninách starých dva miliony let. V teplejším a vlhkém klimatu ale DNA tak dlouho nevydrží.
Vědci brzy přišli na to, že proteiny mají ve fosiliích z pravěku mnohem delší životnost než DNA. Proteiny, které jsou v tkáních hojné, jako např, kolagen, se už podařilo získat i z fosilií dinosaurů. Velmi dobře se dochovají v zubech, kde je tvrdá sklovina chrání před negativními vlivy vnějšího prostředí.
A protože se proteiny vytvářejí podle genů vepsaných do DNA, lze ze struktury proteinu vyčíst, jaký gen kódoval jeho tvorbu. Vědci už tak například získali údaje o dědičné informaci pravěkého člověka Homo antecesor staré 800 000 roků a v podstatně menším rozsahu i údaje o dědičné informaci pravěkého člověka Homo erectus, jenž žil před 1,8 milionu roků v Gruzii.
Nyní se podařil početnému týmu vedenému Enricem Cappellinim z university v Kodani husarský kousek, když získali proteiny z dva miliony roků starých zubů tvora známého jako Paranthropus robustus. Jak prozrazuje jméno Paranthropus (para = vedle, ánthropos = člověk), nepatřili tito zástupci taxonomické jednotky Hominini do evoluční linie lidí, ale do vedlejší vývojové linie.
Žili ve východní a jižní Africe před 2,7–1,3 miliony let a byli tedy současníkem nejstarších lidí. Představy, že šlo o velmi primitivního tvora, nedávno nabourala studie, která nevylučuje, že nejstarší známé kamenné nástroje zhotovoval právě Paranthropus.
Výsledky výzkumu Cappelliniho týmu zatím nebyly publikovány ve vědeckém časopise, ale tým je zveřejnil na serveru BioRxiv.
Zubní protein starý 2 miliony let
Vědci analyzovali pomocí hmotnostního spektrometru aminokyseliny ze skloviny zubů ze čtyř lebek připisovaných druhu Paranthropus robustus a objevili v nich hned několik proteinů. U dvou narazili na amelogenin-Y, který organismus produkuje podle genu nacházejícího se na chromozomu Y.
Z toho je jasné, že lebky patřily samcům, i když jednu z nich vědci na základě jejích malých rozměrů připisovali samici. Zuby dvou zbývajících jedinců postrádaly amelogenin-Y a obsahovaly protein amelogenin-X syntetizovaný podle genu na chromozomu X. Tito dva parantropové tedy byly samice.
Z každého proteinu se podařilo určit kolem čtyř set aminokyselin. Na základě těchto údajů bylo možné upřesnit pozici australopiteků Paranthropus ve skupině Hominini. Potvrdily se předpoklady, že parantropové měli k lidem poměrně daleko. Příbuzenská pouta je nevázala k člověku Homo sapiens, ale stejně daleko měli i k neandrtálcům nebo sibiřským denisovanům.
Vědci nyní upírají pozornost k druhé větvi tzv. gracilních australopiteků reprezentovaných např. druhem Australopithecus afarensis, protože od těch bývá odvozován původ linie vedoucí k lidem. Proteiny ze zubní skloviny by mohly vnést do této otázky konečně jasno.
DNA prozradí víc než protein
Vědci se shodují v tom, že analýzy proteinů z pravěkých fosilií představují v paleogenetice zcela jistě krok vpřed. Na druhé straně ale nepřinášejí proteiny tolik informací jako samotná DNA, která je podstatně proměnlivější. V této souvislosti odborníci připomínají například přečtení 360 písmen genetického kódu nenadrtálce z tzv. mitochondriální DNA.
Z té se dalo vyčíst mnohem víc než ze čtyř stovek aminokyselin proteinu, za nimiž se skrývá 1200 písmen genetického kódu. Některé odlišnosti DNA nejsou z aminokyselinového složení proteinu patrné.
Zařazení aminokyseliny sice určuje trojice písmen genetického kódu v DNA, ale třeba aminokyselinu leucin zařazují buňky do bílkoviny podle šesti různých trojic písmen genetického kódu. Pokud tedy vědci najdou v pravěkém proteinu tuto aminokyselinu, připadá v příslušném genu do úvahy na odpovídajícím místě šest kombinací ze tří písmen genetického kódu.
Za velký přínos ale považují vědci možnost určit podle amelogeninu pohlaví. Pomůže to k přesnějšímu určení fosilií. Zkoumané samičí lebky byly například po určitou dobu považovány za lebky samců menších druhů australopiteků. Paleontologové chtějí využít stejné metody i pro výzkum dědičné informace pravěkých zvířat.
Titulní foto je pouze ilustrační.