Een dinosaurus die 115 miljoen jaar geleden stierf, liet kleine ovale structuren achter in zijn beenbeenderen, bewaard in de kanalen waar ooit bloed stroomde. Door ze te analyseren heeft een internationale groep onderzoekers sporen van heem geïdentificeerd, de component van hemoglobine die ervoor zorgt dat het zuurstof kan binden. De structuren lijken op rode bloedcellen en vertegenwoordigen volgens de auteurs enkele van de sterkste bewijzen die ooit zijn verkregen voor het behoud van materiaal dat kan worden toegeschreven aan dinosaurusbloed.
Het resultaat komt uit een onderzoek gepubliceerd in PNASgecoördineerd door Curtin University, Australië. De hoofdpersoon wel Aratasaurus museunacionalieen vleesetende dinosaurus die tijdens het vroege Krijt leefde in wat nu het noordoosten van Brazilië is. De nieuwigheid betreft vooral de combinatie van bewijsmateriaal: structuren die lijken op bloedcellen, moleculen die kunnen worden toegeschreven aan heem en een positie die compatibel is met die van de rode bloedcellen toen het dier nog leefde. Dit alles in een fossiel dat op het eerste gezicht heel weinig spectaculairs bevatte.
Een onvolledig been en een fossiel dat bijna twintig jaar geleden werd ontdekt
Het fossiel werd in 2008 teruggevonden in een kalkgroeve nabij Santana do Cariri, in de Braziliaanse deelstaat Ceará. Het behoorde toe aan een jonge theropode van ongeveer 3,1 meter lang, waarschijnlijk dood rond de leeftijd van vier jaar. Toen de soort in 2020 voor het eerst werd beschreven in Scientific Reports, beschikten paleontologen slechts over een deel van de rechterachterpoot, inclusief fragmenten van het dijbeen, het scheenbeen en de voet.
Voldoende materiaal om een nieuwe soort te identificeren en enkele kenmerken te reconstrueren, inclusief de geschatte leeftijd en grootte. Zes jaar later leverden diezelfde botten iets op dat niemand had kunnen herkennen door alleen maar naar het oppervlak te kijken. In de vasculaire kanalen, de kleine holtes waar bloedvaten doorheen gingen, vonden wetenschappers talloze ellipsvormige microstructuren. In vorm en positie leken ze op rode bloedcellen. Maar ook bacteriën, schimmels en bepaalde mineralisatieprocessen kunnen structuren produceren die onder de microscoop op cellen lijken. Er was dus iets overtuigenders nodig dan de vorm.
Het team onder leiding van geochemicus Kliti Grice onderwierp de monsters aan verschillende analyses, waarbij gebruik werd gemaakt van Raman-spectroscopie, transmissie-elektronenmicroscopie en chromatografie en massaspectrometrietechnieken. Verschillende hulpmiddelen, gebruikt om te begrijpen uit welke stoffen die kleine structuurtjes waren gemaakt en of ze echt bij het dier konden horen.
De analyses identificeerden heem B en moleculen afgeleid van heem, sommige gemodificeerd tijdens fossielenprocessen. De chemische signalen waren geassocieerd met ovale structuren in de vasculaire kanalen. Verontreiniging door micro-organismen die na de dood van de dinosaurus in het fossiel terechtkwamen, moest nog worden uitgesloten.
Vergelijking met de omliggende sedimenten leverde nog een aanwijzing op. Verbindingen die kunnen worden toegeschreven aan chlorofyl en bacteriochlorofyl hadden de overhand in het gesteente, terwijl moleculen die kenmerkend waren voor heem in het bot aanwezig waren. Twee verschillende chemische kenmerken, die volgens de auteurs de oorsprong van de bloedsporen van het dier zelf ondersteunen.
Het mineraal dat mogelijk 115 miljoen jaar lang bloed heeft bewaard
Er moet nog worden uitgelegd hoe sporen van dergelijk kwetsbaar biologisch materiaal 115 miljoen jaar lang konden doorkruisen. Het antwoord zou kunnen liggen waar deAratasaurus is dood. De onderzoekers veronderstellen dat het lichaam snel werd begraven in een zuurstofarme omgeving die werd gekenmerkt door de aanwezigheid van microbiële gemeenschappen. Bijzondere omstandigheden die mogelijk de conservering van sommige organische componenten tijdens de ontbinding en daaropvolgende fossielen hebben bevorderd.
Een belangrijke rol zou gespeeld zijn door hausmanniet, een mineraal bestaande uit mangaanoxide, aanwezig in de geanalyseerde microstructuren. De mineralisatie heeft mogelijk de vorm van de cellen gestabiliseerd of gereproduceerd, waardoor sommige van hun chemische sporen ook zijn behouden. In het persbericht van Curtin University beschreef Kliti Grice de mogelijkheid om na zo’n lange tijd moleculen afgeleid van heem te herkennen als verrassend.
De onderzoeker is van mening dat deze informatie kan helpen bij het reconstrueren van bepaalde aspecten van de fysiologie van dinosauriërs, van metabolisme tot zuurstoftransport, tot verschillen in activiteitsniveaus tussen uitgestorven soorten. Voorlopig betreft het resultaat echter vooral het behoud van chemische sporen. Hieruit is het nog niet mogelijk om de werking van de bloedsomloop van deAratasaurus of vaststellen hoe actief hij was.
Is dit de eerste keer dat er dinosaurusbloed is gevonden?
De ontdekking is belangrijk, maar het fossiele bloed had paleontologen al enkele aanwijzingen nagelaten. In 1997 publiceerden Mary Schweitzer en haar groep een onderzoek in PNAS waarin zij verbindingen rapporteerden die verenigbaar zijn met heem en producten van de afbraak van hemoglobine in de botten van een Tyrannosaurus rex.
In 2005 had dezelfde paleontoloog op de pagina’s van Science structuren gedocumenteerd die vergelijkbaar waren met bloedvaten en cellen in een ander fossiel van de tyrannosaurus. De Braziliaanse ontdekking vertegenwoordigt daarom niet het eerste rapport ooit van sporen die kunnen worden toegeschreven aan dinosaurusbloed.
De nieuwigheid is dat chemische signalen van heem zijn geassocieerd met gemineraliseerde microstructuren, geïnterpreteerd als rode bloedcellen, gelegen in de vasculaire kanalen van de botten. Een reeks aanwijzingen die de hypothese van de onderzoekers bijzonder interessant maken.
De identificatie van de structuren als authentieke rode bloedcellen blijft echter het onderwerp van wetenschappelijke evaluatie: hun vorm en grootte, hoewel verenigbaar met een cellulaire oorsprong volgens de auteurs, zijn op zichzelf niet voldoende om hun aard vast te stellen. Verdere controles op andere fossielen zullen nuttig zijn.
En bovenal heeft niemand vloeibaar bloed, levensvatbare cellen of dinosaurus-DNA teruggevonden. De geïdentificeerde heemmoleculen hebben gedurende miljoenen jaren ook chemische transformaties ondergaan. Dit is geen compleet, functionerend hemoglobine. De ontdekking heeft echter ook buiten de paleontologie een interessante implicatie.
Begrijpen hoe sommige biologische residuen in bepaalde geologische omstandigheden kunnen worden bewaard, zou astrobiologische onderzoekers kunnen helpen mogelijke sporen van oud leven op andere planeten te herkennen. Voorlopig is dit een mogelijke toekomstige toepassing, gekoppeld aan de noodzaak om deze conserveringsprocessen beter te begrijpen.
Dan is er nog een veel nauwer en beslist praktischer gevolg: musea bewaren duizenden fossielen die zijn verzameld en bestudeerd toen dergelijke geavanceerde analyse-instrumenten nog niet beschikbaar waren. Sommige kunnen informatie bevatten waarnaar u nog nooit eerder hebt gezocht.
DE’Aratasaurus het was al in 2008 ontdekt en kreeg in 2020 een wetenschappelijke naam. In 2026 maakte een nieuw onderzoek van de botten het mogelijk om chemische sporen te herkennen die daar al 115 miljoen jaar waren achtergebleven. En de paleontologen hadden slechts een deel van het rechterbeen tot hun beschikking.
