Uit een neushoorntand uit het noorden van Canada zijn de oudste eiwitten ooit gereconstrueerd, 21 tot 24 miljoen jaar oud. Die ouderdom is een verrassend record, met grote betekenis voor evolutionair onderzoek. Uit een paar eiwitten kunnen al belangrijke conclusies over evolutionaire verwantschap worden getrokken.
In dit geval blijken belangrijke splitsingen in de neushoornstamboom veel minder oud dan altijd gedacht, zo schrijft een groot internationaal onderzoeksteam in Nature onder leiding van Ryan S. Paterson (Universiteit van Kopenhagen). Een gelijktijdig in Nature gepubliceerd artikel laat zien dat extreme ouderdom van ‘fossiele eiwitten’ niet beperkt hoeft te blijven tot zeer koude vindplaatsen, waar verval van eiwitten veel trager gaat dan op warmere plekken. Want een ander onderzoeksteam, onder leiding van Daniel Green (Harvard University), presenteert eiwitten tot 18 miljoen jaar oud die zijn gereconstrueerd uit tanden van onder meer nijlpaarden, mammoeten en neushoorns die werden opgegraven in een van de warmste streken op aarde: de Riftvallei in Oost-Afrika. Zonder de vondst van het Deens-Canadese team zou déze vondst het nieuwe verrassende record vormen. De onderzoekers melden zelfs dat ze sporen van eiwitten vonden in fossielen van 29 miljoen jaar oud, maar helaas niet genoeg voor betrouwbare conclusies.
Tot nu toe waren de oudste betrouwbaar gereconstrueerde eiwitten hooguit zo’n vier miljoen jaar oud, de nieuwe onderzoeken vormen dus een flinke sprong voorwaarts. Eiwitfragmenten in fossiel materiaal worden onderzocht met steeds geavanceerdere vormen van massaspectrometrie, waarbij een stukje materiaal gebombardeerd wordt met een elektronenstraal. Uit de massa en lading van de vrijkomende moleculen kan (vaak) de identiteit worden vastgesteld en – als alles goed gaat – kunnen daaruit eiwitten worden gereconstrueerd.
150.000 jaar oude schedel
Er is ook een nauwe verbinding met informatie uit dna, omdat de samenstelling van eiwitten geheel bepaald wordt door genen. Het grote belang van eiwitanalyse is dat eiwitten veel langer intact blijven dan dna. Ook uit relatief jonge fossielen waarin door allerlei omstandigheden niet of nauwelijks dna wordt aangetroffen, is eiwitanalyse vaak nog wel mogelijk. Onlangs werd zo nog een 150.000 jaar oude schedel uit Zuid-China mede op basis van eiwitanalyse (uit schedelbot) getypeerd als denisoviër. De opkomst van de paleo-eiwitten is in de laatste jaren een belangrijke aanvulling en vernieuwing van de revolutie van het prehistorische dna, die de archeologie en evolutionaire biologie nu al vijftien jaar in de ban houdt.
Ook paleo-dna kan inmiddels behoorlijk oud zijn, maar niet zo oud als eiwitten. Het oudste dna uit botten is nu een miljoen jaar oud mammoet-dna en uit Groenlands sediment van twee miljoen jaar is dna gewonnen van populieren, berken en allerlei andere planten, maar ook van dieren als hazen, rendieren, mammoeten, ganzen, knaagdieren en zelfs krabben. Het oudste menselijke dna dat tot nu toe ontdekt is, is 430.000 jaar oud, uit de beroemde Spaanse ‘knekelput’ Sima de los Huesos, waardoor deze botten met grote zekerheid als neanderthalers konden worden getypeerd. Maar het oudste eiwit dat tot nu toe bij een mensachtige is gevonden is ruim vier keer zo oud: 2 miljoen jaar, in een goed bewaard gebleven tand van Paranthropus robustus uit de Zuid-Afrikaanse Zwartkransgrot. Paranthropus is een zijlijn van het menselijke geslacht Homo, voortgekomen uit de gezamenlijke voorouder Australopithecus.
De Riftvallei, waar nu eiwitten tot 18 miljoen jaar oud zijn teruggevonden, is ook een belangrijke vindplaats van menselijke voorouders, zoals Australopithicus en Homo erectus. De huidige vondsten bieden dus mogelijk ook uitzicht op eiwitvondsten die een licht zullen werpen op het Afrikaanse deel van de menselijke evolutie.
Analyse van de in totaal zeven verschillende glazuureiwitten uit de ruim twintig miljoen jaar oude neushoorntand leidde tot het inzicht dat de splitsing van het geslacht van de huidige neushoorns en een belangrijke inmiddels uitgestorven neushoorntak veel later plaatsvond dan gedacht, niet ruim 45 miljoen jaar maar eerder 30 miljoen jaar geleden.
