‘I don’t care what they say about me’（私は彼らが私について言うことを気にしない）。 古生物学者は、恐竜のタンパク質の探求において、批判者を凝視する

NORTHEASTERN MONTANA-The first day of Mary Schweitzer’s 2017 dinosaur hunt isn’t going well.メアリー・シュヴァイツァーは、2017年の恐竜狩りの最初の日を迎えました。 夏の高い日差しの下、この乾燥した放牧地を縫うように走る化石の多い地層を、成功することなく探し続けているのだ。 そんな中、日没間際に、彼女と4人の同僚が乗る老朽化したシボレー・サバーバンが、ドアロックが跳ね上がり、ダッシュボードの複数の警告灯が同時に点滅するというポルターガイスト的な光景を短時間のうちに目にすることになる。 最後に、車は幽霊をあきらめて完全に停止した。

シュバイツァーがヘル・クリーク層と呼ばれる地層の最北端の露頭を探すために広大な私有地を横断する予定の1週間は、まさに波乱の幕開けだった。 近くの公有地では、この地層から恐竜の化石が多数発見されているが、1800年代後半に開拓されたこの牧草地では、古生物学者は誰も調査したことがないという。 「と、ローリーにあるノースカロライナ州立大学（NC State）の恐竜古生物学者であるシュバイツァーは言います。

彼女は自動車の逆境を冷静に受け止め、他の仲間が電話で助けを求めている間に夕焼けを楽しんでいます。 その証拠に、彼女はサイエンス誌やその他の雑誌に一連の論文を発表し、化石とは何か、つまり、オリジナルの骨の石のレプリカであるという伝統的な概念に挑戦しています。 その「石」に生きている動物のタンパク質が含まれているとしたら、「もう何が定義なのかわからない」とシュヴァイツァーは言います。

より重要なことは、無傷の恐竜のタンパク質を分析できるようになれば、古代の DNA 研究が人類の祖先の研究を変えたように、古生物学を分子科学に変えることができるということです。 「と、カナダのカルガリー大学の古生物学者であるジェシカ・テオドールは言います。 「研究者たちは、分子的手法を使って恐竜の家系図を作成し、恐竜が温血動物か冷血動物か、羽毛が飛行に使われ始めたのはいつかといった、長年の疑問に対する答えを得ることができるかもしれません」

しかし、シュヴァイツァーと彼女の共同研究者以外の誰も、彼らの仕事を再現することができませんでした。 古代のタンパク質の研究、すなわち古プロテオミクスは、数週間ごとに刺激的な新しい結果が発表され、急成長していますが、ほとんどの発見は、数千年または数十万年前のサンプルからのもので、シュヴァイツァーの恐竜よりも桁違いに若いものです。 「素晴らしい仕事です。

他の研究者はより厳しく、シュバイツァーのタンパク質片はバクテリアまたは汚染物質に由来することを示唆しています。 「メアリー・シュヴァイツァーの仕事を他の研究室が再現できないのは問題だ」と、それを試みたイギリスのブリストル大学の古生物学者、ヤコブ・ヴィンターは言います。 「

シュヴァイツァーは、この分野に入ったのが遅く、その変わった経歴から、いまだに男性が支配的なこの分野では部外者扱いされていますが、臆することはありません。 彼女は数十年かけて自分の主張を固めてきました。 今、彼女はヘル・クリークの探検で、古代のタンパク質を保持しているかもしれない、保存状態のよい新しい化石を見つけ、疑い深い人々を納得させる新しい証拠を見つけたいと考えている。 「私は、人々が私について何を言おうとも気にしません。 「このような場合、「このような場合、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのような方法で、どのようにタンパク質を探し出すことができるのか？

020μm02μm質量分析抗体蛍光顕微鏡スペクトルは分子の重さを示し、その正体を知る手がかりとなる。Brachylophosaurus canadensis femurArea sample for molecular analysis論争の的となる手がかりタンパク質断片を特定し、それぞれの断片を構成するアミノ酸の配列を示す。蛍光標識された抗体が結合すると、標的タンパク質が発光する。 ここでは、骨細胞と思われるものが、コラーゲンと思われる繊維状のマトリックスの中に入っている。Mary Schweitzer氏とその同僚は、まずハドロサウルス大腿骨のような化石から鉱物を除去し、有機物を残す。 その後、光学的、化学的、生物学的手法を駆使して古代のタンパク質を特定するのだが、その結果には異論もあるようだ。

モントリオールの3世であるシュバイツアー（62）はヘレナ郊外で3人の子供の末っ子として保守的なカトリック家庭に育つ。 16歳のとき、仲の良かった父親を心臓発作で亡くし、シュヴァイツァーは慰めを求めてキリスト教原理主義に傾倒し、新しいコミュニティに深く身を置くようになりました。 また、進化論を否定し、地球は6000年しか生きていないという説を採用した。

聴覚学の学士号を取得後、結婚し、3人の子どもに恵まれる。 そのため、このような「曖昧さ」は、「曖昧さ」とも呼ばれる。 ところが、映画『ジュラシック・パーク』の古生物学者のモデルとなったジャック・ホーナー氏（現在は同大学を退職）が行った恐竜の講義を聴きに行った。 講演の後、シュバイツァーはホーナーのところに行き、彼の授業を聴講させてもらえないかと頼みました。

「こんにちは、ジャック、私はメアリーです」と、シュバイツァーは彼に言ったのを覚えています。 「私は若い地球の創造論者です。 私は、あなたが進化について間違っていることを示すつもりです」

「こんにちは、メアリー、私はジャックです。 私は無神論者です “と彼は彼女に言いました。

それから6ヶ月間、ホーナーはシュバイツァーの目を、進化と地球の古さを裏付ける圧倒的な証拠に向けさせたのです。 「彼は私を説得しようとはしなかった」とシュヴァイツァーは言う。 とシュバイツァーは言います。「彼はただ証拠を並べただけです」

彼女は多くの原理主義的な見解を拒否し、痛みを伴う改宗をしました。 「友人、教会、夫など、多くの犠牲を払った。 しかし、それは彼女の信仰を破壊するものではありませんでした。 しかし、それは彼女の信仰を崩壊させるものではなかった。彼女は、進化を始動させた神の手業を見た気がしたのだ。 「

1990年、彼女はボランティアでホーナーの研究室に入り、ティラノサウルス・レックスの骨の断片を分析用に薄く切り出す仕事をしました。 光学顕微鏡の下で、シュバイツァーは、赤血球のように見える赤い円形の構造物のグループを見ました。

シュバイツァーは、これが古生物学の異端であることを理解していました。 教科書によると、化石ができるとき、最も丈夫な有機物以外はすべて腐敗し、残ったミネラルと新しいミネラルが混ざって、骨の形になるのだそうです。 一方、タンパク質に含まれるアミノ酸の鎖は、すぐにばらばらになってしまう。 8983>

彼女は同僚の大学院生に打ち明けたが、その学生はこのニュースを広めた。 ホーナーはそれを聞きつけ、シュバイツァーを呼び寄せた。 「赤血球になるべき場所にあるんです」と彼女は言ったと記憶している。 「しかし、赤血球にはなれない。 しかし、赤血球であるはずがないのです。 「

シュバイツァーは、この瞬間が人生のターニングポイントになったと語る。 このとき、「今まで言われた中で、2番目に衝撃的な言葉だった」と彼女は言います。 (1つ目は、前の夫が彼女の恐竜の研究を「関係ない」と言ったときです）。 「科学はそういうものなのです。 何かが真実であることを証明することはできません。 しかし、反証はできる。 私はそれ以来、ずっと反証を試みてきました。 3537）血球の手がかりを追うために、ホーナーはシュバイツァーに博士号を一緒に取ることを勧めた。 1995年、40歳の誕生日の数日前に、彼女は博士号を取得した。

1997年にJournal of Vertebrate Paleontologyに掲載された最初の論文で、シュヴァイツァー、ホーナー、および同僚は、T.B.C.の化石からの抽出物の分光学および化学分析を報告しました。

2005 年、シュヴァイツァー、ホーナー、および 2 人の同僚は、別の手法を試みました。 それは、ミリメートル単位の血管のような構造で、小さなピンセットで引っ張ると、実際の組織のように曲げたり伸ばしたりすることができたと、サイエンス誌に報告したのです。 この方法は古生物学では珍しいが、現代の骨を研究する生物学者には一般的な方法である。 「

シュバイツァーの最も爆発的な主張は、2年後にサイエンス誌の2つの論文で発表されました。 シュバイツァー氏らは、6800万年前のTレックスの試料から、現代のコラーゲンによく見られる微細構造、例えば65ナノメートルごとの周期的なバンドを発見しました。 さらに、抗コラーゲン抗体がこれらの繊維に結合することも確認された。 最後に、ハーバード大学の質量分析専門家ジョン・アサラ氏とともに、同じ領域を分析したところ、6つのコラーゲン断片の重さがわかり、そのアミノ酸配列が明らかになった。

他の研究者はこの発見に異議を唱え、スコープで見た構造は細菌のバイオフィルムかもしれず、質量分析の結果は現代の鳥のコラーゲンによる汚染を反映しているかもしれないと指摘しました。 2009年、シュバイツァー氏と浅良氏らは、2頭目の恐竜である8000万年前のハドロサウルスからタンパク質断片を分離したことをScience誌に報告した。 浅良の研究室では、8つのコラーゲン断片を同定した。 今回、シュヴァイツァーは化石抽出物のサンプルを独立した研究所に送り、そこでも3つのコラーゲン断片が検出されました。

一連の配列から、ハドロサウルスとされるコラーゲンは現代の爬虫類よりも T. rex や鳥に近縁であることが明らかになりました。 「これは、最初の研究が一発屋でなかったことを証明するものです」と、当時アサラは述べていた。 また、質量分析ではこれらのタンパク質の配列が見つからなかったものの、2つの研究室が抗体検査でラミニンとエラスチンのタンパク質を検出しました。 その後、保存されていたタンパク質の断片のかすかなサインを報告しましたが、この発見を再現できた独立したグループはありません。

MARY SCHWEITZER

化石探索の2日目、シュヴァイツァーと同僚たちは、シボレーの牽引と修理が終わるまで遅いスタートを切りました。 ようやくフィールドに戻った彼らは、ヘル・クリークの露頭を扇状に広げている。 6600万年前、T.レックスとトリケラトプスは、蛇行する川のデルタ地帯を横切り、この高温多湿の地形を歩き回っていた。

シュヴァイツァーは歩きながら地面をスキャンし、以前に収集した化石は、バクテリアから人間まで、あらゆるものの現代のタンパク質で汚染されている可能性が高いと説明します。 新しい骨格を発見した場合、現代の汚染物質を排除するために、骨格の一部を周囲の材料に包んだままにし、壊れやすい化石をつなぎ合わせるためによく使われる有機接着剤を塗らないようにします」

しかし8時間の化石探索の後、チームはわずかな骨片を発見するのみでした。 「今日、T.レックスはいない」とシュバイツァーは言います。

彼女は、批判が続く鼓動を静めるために、より多くの化石を必要としているのです。 バックリーや他の研究者たちは、汚染されたという噂に加え、抗体はしばしば非特異的に結合し、偽陽性の結果をもたらすと主張している。 また、2007年の論文で報告された6つのアミノ酸配列のうち1つは、割り当てが誤っており、不正確である可能性が高いことも指摘されている。 3537>

アイルランドのコーク大学の古生物学者であるマリア・マクナマラ氏は、「これは心配なことです」と言います。 「もし、保存を主張するのであれば、きっちりとした論拠が必要です。 この時点で、私たちはそこまで到達していないと思います」

バックリー博士らは、ダチョウとワニのプロテオームについても深く掘り下げ、5月31日に「王立協会紀要 B: 生物科学」に報告しました。 その結果、Schweitzerのデータで恐竜に特有であると報告されていたタンパク質配列が、実は現代のダチョウの配列と一致することを発見しました。 つまり、恐竜のタンパク質とされているものは、現代の試料から混入したものである可能性がある、とバックリィは言う。 「また、シュバイツァーのサンプルは、何百万年も経った後、特定のアミノ酸に予想される劣化を示さないので、彼の研究は、タンパク質はせいぜい100万年かそこらしか生き残れないことを示唆している、とコリンズは付け加えています。 彼は、熱で分子を揮発性成分に分解し、それを質量分析計にかけて恐竜化石の中の有機物を探している。 しかし、タンパク質の構成要素を示すものを見たことはありません。

シュヴァイツァー氏とそのチームは、これらすべての批判に対して詳細な反論をしています。 NC州立大学のポスドクで質量分析の専門家であるElena Schroeterは、恐竜のサンプルに見られるコラーゲンは、コリンズが追跡したアミノ酸をほとんど欠いていると指摘している。

ヴィンターの批判について、シュヴァイツァーは、彼の方法は微量のタンパク質を見つけるのに適していないため、彼女のチームの結果を再現できなかったのは当然だと述べています。 「彼らは私たちの技術に従わず、自分たちが同じ結果を得られなかったときに私たちを批判するのです」と彼女は言います。 血管と思われる部分から分離した8つのタンパク質から配列を復元し、アクチン、チューブリン、ヘモグロビンといった一般的な血管タンパク質とすべて一致したのです。 シュレーターによれば、これらのタンパク質がすべて汚染されたものであるとは考えにくいとのことである。 「

1月、シュヴァイツァーのチームは、この批判に答えるために、ハドロサウルスの新しい骨の断片を分析し、汚染を避けるために実験手順を作り直し、2009年の分析をやり直したと、Journal of Proteome Research (JPR) に報告しました。 「化石の周囲に堆積物を1メートル残し、接着剤や防腐剤を一切使用せず、無菌環境で骨だけを露出させました。 当時、コペンハーゲン大学デンマーク自然史博物館の古プロテオミクス専門家である Enrico Cappellini 氏は、この論文を「画期的な出来事」と呼びました。 “方法論も手順も…すべて最先端レベルで行われた。” タンパク質の配列の証拠は本物のように見えると、彼は言いました。 “その意味は大きい”

JPR論文の後、根強い懐疑論に困惑していると言う人もいる。 最近シュバイツァーと共同研究を始めたスウェーデンのルンド大学の恐竜古生物学者ヨハン・リンドグレーンは、「私には理解できない」と言う。 「シュバイツァー氏の複数の証拠を無視し、裏付けのない独自の大胆な主張をする研究者がいるのです。 「彼女は、自分がやっていることを誇張しないよう、非常に注意している」

Theodor も同意見です。 また、恐竜の古生物学で上級職に就いている女性が少ないことにも触れ、「文化的な要因が関係していると思う」と話す。 「このような批判が的外れだとは言いませんが、彼女にふさわしいというよりは、もっと激しいものだと思います」。 彼女は、シュバイツァーが研究者たちに思い込みを見直すように仕向けたことは、大いに評価されるべきだと言う。 「たとえ彼女が細部にわたって間違っているとわかっても、膨大な量の仕事を刺激したのです」

モンタナの放牧地に戻って、批判者について話すシュヴァイツァーの声は、まるでこれらの出会いで傷跡組織ができてしまったかのように、重く響きます。 「それはまるで、このような出会いで傷跡が残ってしまったかのようだ。 「私はそういう役には向いていないのかもしれません」。 全米科学財団の助成金が秋に切れる。 「しかし、ヘル・クリークの乾燥地帯を歩いていると、発見の予感に再び元気が出てくるのです。 古代の骨を探すために地面をスキャンしながら、「病みつきになりますよ」と彼女は言います。 個人的な寄付のおかげで、あと1年半は資金がある。 そして、カペリーニは、彼女の研究室と並行して恐竜の歯のサンプルを分析することに同意し、タンパク質が深い時間を生き延びることができるという彼女の主張の独自の裏付けを提供するかもしれません。

そこでシュバイツァーは、化石、タンパク質の断片、そしておそらくいつか受け入れられることを求めて、悪地を元気に歩き続けました。 「私はあまり戦うタイプではないんです」と彼女は言う。 「でも、とても頑固なんです」

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