Tecido Mole de Dinossauro - Evidência de uma Terra jovem? - Parte I

A Terra é jovem e os dinossauros conviveram com humanos? Qual o nível de estupidez da imagem acima?

Este post é uma tradução. O original, completo, pode ser lido no blog Letters to Creationists. A primeira imagem não faz parte do post original, é uma adição minha. 

Em um artigo anterior, "Evidences for a Young Earth", discuti uma série de propostas evidências físicas de que a Terra tem apenas alguns milhares de anos, em vez de bilhões de anos. Mantendo uma interpretação literal de Gênesis, os criacionistas da Terra jovem circulam cerca de uma centena desses argumentos para uma terra jovem. A maioria dessas alegações estão por aí há décadas, e há muito têm sido abordadas por cientistas mainstream [convencionais].

Uma área de controvérsia relativamente nova é a descoberta de tecidos moles em fósseis de dinossauro. O estado dessas descobertas muda a cada poucos anos, de modo que alguns sites da ciência padrão não se mantiveram atualizados. Este é um tema um tanto dramático, que os defensores da terra jovem se apropriaram com entusiasmo. É # 3 em uma lista de "10 Melhores Evidências da Ciência que Confirmam uma Terra Jovem", de acordo com a Answer in Genesis.

Um artigo do Institute for Creation Research de 2009, por B. Thomas [1] expressa:

Nas últimas décadas, tecidos moles e macios foram descobertos dentro de ossos de dinossauros fossilizados. Eles parecem tão frescos que parece que os corpos foram enterrados apenas alguns milhares de anos atrás.

Uma vez que muitos pensam em um fóssil como tendo o material ósseo original substituído por minerais, a presença de vasos sanguíneos reais – para não mencionar vasos sanguíneos flexíveis, glóbulos vermelhos e proteínas dentro do osso – é bastante extraordinária. Esses achados também apresentam um dilema. Dado o fato de que materiais orgânicos, como vasos sanguíneos e células sanguíneas apodrecem, e as taxas em que certas proteínas se deterioram, como esses tecidos moles foram preservados por dez mil anos, e o que dizer de 65 milhões ou mais de anos?

Isso parece incrível – "frescos", "tecidos moles e macios" e "vasos sanguíneos flexíveis, glóbulos vermelhos e proteínas". Esse palavreado faz o leitor pensar que alguém abriu esses ossos de dinossauro e descobriu que o tecido cru flutuava por dentro, pingando com glóbulos vermelhos. Esse é realmente o caso? Vamos voltar aos fatos. Aqui estão os tópicos tratados abaixo:

1992: Mary Schweitzer vê o que parece glóbulos vermelhos
2004: Schweitzer encontra pedacinhos de tecido mole em ossos de T. Rex
2006 Adiante: sequenciando proteínas de ossos de dinossauros
Mecanismos de preservação de proteína antiga
Osteócitos, traços de DNA e ferro como conservante
Avaliação da evidência de que o tecido mole pode persistir por 70 milhões de anos
Invariância das Taxas de Decadência Radioativa
A conexão do dinossauro-ave
Mary Schweitzer sobre a Criação
Conclusões

 
1992: Mary Schweitzer vê o que parece glóbulos vermelhos

Mary Schweitzer em ação. Fonte: God and Nature, Summer 2014. http://godandnature.asa3.org/interview-not-so-dry-bones-with-mary-schweitzer.html

 

Descobertas importantes nesta área nos últimos vinte anos foram feitas por Mary Schweitzer, agora professora de paleontologia da North Carolina State University. Em 2010, ela escreveu um artigo, "Blood From Stone", na Scientific American, que resumiu seu trabalho até aquele momento [2]. Ela começa a descrever uma tarde em 1992, quando ela era uma estudante de pós-graduação que olhava por um microscópio para uma fatia fina de osso de um esqueleto fóssil de Tyrannosaurus rex recém-escavado. Ela viu o que parecia glóbulos vermelhos – eles eram "do tamanho, da forma e da cor adequados para serem células sanguíneas, e também estavam no lugar certo." Esta foi uma surpresa, já que "a sabedoria convencional sustenta que quando um animal morre em condições adequadas para a fossilização, os minerais inertes do ambiente circundante eventualmente substituem todas as moléculas orgânicas — como as que compõem células, tecidos, pigmentos e proteínas — deixando os ossos compostos inteiramente de mineral."

Eram realmente células vermelhas do sangue, ou os restos quimicamente transformados de glóbulos vermelhos, ou meramente artefatos de algum processo geológico desconhecido que produzia bolhas arredondadas de material? Se esses objetos fossem glóbulos vermelhos, como a matéria orgânica poderia ser preservada por mais de 65 milhões de anos, quando o último dos dinossauros morreu? Schweitzer passou as últimas duas décadas tentando responder a essas perguntas.

Em meados da década de 1990, ela fez alguns testes químicos com os ossos do dinossauro. Testes espectroscópicos de comprimentos de onda de luz emitidos ou absorvidos indicaram que em algum lugar nos ossos fósseis estavam compostos que eram consistentes com o heme. Heme é uma molécula pequena, relativamente estável contendo ferro, que dá ao sangue a sua cor vermelha e é o principal componente portador de oxigênio da proteína hemoglobina. Heme foi identificado por Greenwalt et al. no abdômen de um fóssil de mosquito de 46 milhões de anos. Schweitzer observou em um artigo de 1997 [3]:

Também pensamos que a hemoglobina poderia estar no tecido porque, no seu cerne, há estruturas que possuem reputação de durabilidade. Chamadas de unidades heme, essas estruturas quimicamente estáveis consistem em um composto orgânico semelhante a um anel chamado porfirina ligado a um átomo de ferro. As porfirinas são uma parte importante de muitas moléculas biológicas, incluindo a clorofila, que as plantas precisam para a fotossíntese. Porfirinas derivadas da clorofila foram encontradas em sedimentos que remontam ao Carbonífero, quando vastas florestas cobriram o planeta muitos milhões de anos antes dos dinossauros existirem. Então, não achamos muito extravagante que as unidades heme da hemoglobina ainda possam existir em nosso T. rex.

Além disso, as respostas dos sistemas imunológicos de ratos de laboratório a injeções de ossos de dinossauro em pó sugeriram que os ossos "continham algo parecido com a hemoglobina de animais vivos" [2]. A resposta imune observada não exigia que uma proteína cheia de hemoglobina estivesse presente nos ossos fósseis, mas apenas um pequeno fragmento da proteína, "possivelmente 3-4 aminoácidos".

Nesse ponto, Schweitzer conta [2], "Não foi possível mostrar que a substância hemoglobina era específica das estruturas vermelhas — as técnicas disponíveis não eram suficientemente sensíveis para permitir tal diferenciação. Assim, não poderíamos reivindicar definitivamente que eram células sanguíneas. Quando publicamos nossos achados em 1997, extraímos nossas conclusões de forma conservadora, afirmando que as proteínas de hemoglobina podem ser preservadas e que a fonte mais provável dessas proteínas foi as células do dinossauro. O artigo recebeu pouca atenção."

Apenas para ser claro, a avaliação dela desses objetos era que eles não eram glóbulos vermelhos reais (por exemplo, com paredes celulares ou outras estruturas celulares), mas sim alguns restos quimicamente transformados do sangue de dinossauro [4]:

Claramente, essas estruturas não são células funcionais. No entanto, uma possibilidade é que eles representam a alteração diagenética de restos de sangue originais, como complexos de produtos de degradação de hemoglobina, uma possibilidade suportada por outros dados que demonstram que os componentes orgânicos permanecem nesses tecidos de dinossauro.

Nos próximos anos, ela analisaria alguns outros fósseis da era dos dinossauros, encontrando evidências da preservação de algumas proteínas queratinas na garras fósseis e de fibras parecidas com plumas. Ela observou [2] que as queratinas "são boas candidatas à preservação porque são abundantes em vertebrados e a composição desta família de proteínas os torna muito resistentes à degradação". Este trabalho foi publicado em 1999. Mais uma vez, foi largamente ignorado, uma vez que suas descobertas "desafiaram tudo o que os cientistas achavam saber sobre degradação de células e moléculas. Estudos em tubo de testes de moléculas orgânicas indicaram que as proteínas não devem persistir mais de um milhão de anos, mais ou menos ".

2004: Schweitzer encontra pedacinhos de tecido mole em ossos de T. Rex

Em 2003, Schweitzer recebeu alguns pedaços de T. rex (fêmur), de um esqueleto fóssil recém-escavado da base da formação Hell Creek em Montana. Esta formação foi datada por vários meios radiométricos em cerca de 65-68 milhões de anos atrás.

Nas aves de hoje, quando uma ave fêmea está prestes a lançar ovos, ela produz um osso "medular" distinto que serve como reservatório de cálcio para as cascas dos ovos. Schweitzer notou que o espécime de osso de coxa de dinossauro parecia incluir algum osso deste tipo. Para os ossos das aves, pode-se dissolver a parte mineral dura do osso em ácido fraco durante um período de semanas, deixando o tecido mole disponível para exame. No início de 2004, Schweitzer pediu a seu técnico que tratasse os ossos de T. rex dessa maneira. Para o osso medular, eles descobriram que este tratamento produziu um tecido maleável e fibroso mostrado abaixo:

Tecido do osso medular de T.rex. Fonte: Schweitzer, et al., "Soft-Tissue Vessels and Cellular Preservation in Tyrannosaurus rex", Science, 307 (2005) 1952 [6]

Quando o osso cortical regular também foi dissolvido com ácido fraco, uma rede do que parecia vasos sanguíneos normais e flexíveis foi revelada:

Vasos ocos e ramificados do fêmur de T. rex desmineralizado. Fonte: M. H. Schweitzer, Scientific American, Dezembro, 2010, pg. 62. [2]

Dentro dos vasos estavam suspensos o que parecia glóbulos vermelhos:

Maior ampliação dos vasos de dinossauros mostra padrão de ramificação (setas) e microestruturas redondas e vermelhas nos vasos. Fonte: Schweitzer, et al., "Soft Tissue Vessels and Cellular Preservation in Tyrannosaurus rex", Science, 307 (2005) 1952 [6].

2006 Adiante: sequenciando proteínas de ossos de dinossauros

Schweitzer e seus colegas publicaram essas fotos na prestigiosa revista Science em 2005 [6]. Ela conta [2]:

O artigo chamou muita atenção, mas a comunidade científica adotou uma atitude de esperar pra ver. Reivindicamos apenas que o material que encontrávamos se assemelhava a estes componentes modernos — não que eles fossem um e o mesmo. Depois de milhões de anos, enterrados em sedimentos e expostos a condições geoquímicas que variaram ao longo do tempo, o que foi preservado nesses ossos pode ter pouca semelhança química com o que estava lá quando o dinossauro estava vivo. O valor real desses materiais só poderia ser determinado se sua composição pudesse ser discernida. Nosso trabalho acabara de começar.

Usando todas as técnicas aprimoradas ao estudar [outros fósseis], comecei uma análise aprofundada do osso do T. rex em colaboração com Asara, que refinou os métodos de purificação e sequenciamento que usamos no estudo de mamute e estava pronto para tentar sequenciar as proteínas muito antigas do dinossauro. Este foi um exercício muito mais difícil, porque a concentração de orgânicos no dinossauro era ordens de magnitude menor que no mamute muito mais jovem e porque as proteínas estavam muito degradadas. No entanto, eventualmente conseguimos ordená-los. E, gratificantemente, quando nosso colega Chris Organ, de Harvard, comparou as sequências de T. rex com os de uma multiplicidade de outros organismos, descobriu que elas se agruparam em sua maioria com as aves, seguidas pelos crocodilos — os dois grupos que são os parentes vivos mais próximos dos dinossauros. 

Quando os artigos detalhando este trabalho de sequenciamento de proteínas foram publicados em 2007 [7, 8] e 2008, eles geraram "uma tempestade de controvérsia". Como as proteínas nos experimentos laboratoriais se degradam com relativa rapidez, acreditava-se na comunidade científica que as proteínas originais simplesmente não podiam persistir por tantos milhões de anos. Alguns cientistas atacaram viciosamente as técnicas de sequenciamento de proteínas do colaborador da Schweitzer, John Asara da Harvard Medical School [28].

Além disso, Thomas Kaye et al. publicaram um artigo em 2008 [9], que fez um caso forte de que o material flexível encontrado em ossos de dinossauro era apenas um "biofilme" produzido por bactérias modernas que haviam invadido os poros do osso. A equipe de Kaye usou microscopia eletrônica para examinar o material de uma série de fósseis, incluindo alguns da mesma formação Hell Creek que produziram o T. rex de Schweitzer. Fazendo o mesmo tipo de desmineralização como Schweitzer, Kaye encontrou estruturas semelhantes, mas as interpretou de forma diferente. A foto abaixo mostra os vasos ramificados, contendo pequenos objetos vermelhos redondos, que são aproximadamente do mesmo tamanho que os glóbulos vermelhos. Esses objetos foram identificados como "framboides", que são pequenos depósitos redondos de mineral de ferro inorgânico. Framboides são comuns em vários sedimentos, e tipicamente não tem nada a ver com glóbulos vermelhos ou outra origem biológica. Presumivelmente, eles se formaram nesses poros nos ossos fósseis por processos geoquímicos inorgânicos.

Etruturas em tubo, transparentes e ramificadas que combinam a porosidade do osso trabecular. Pequenos grãos vermelhos foram demonstrados como sendo framboides de óxido de ferro. Fonte: Kaye, et al., PLoS ONE 3 (7): e2808

Micrografia SEM de objetos vermelhos (aproximadamente 10 mícrons de diâmetro) encontrados em ossos de dinossauro. Estes são grupos de framboides de óxido de ferro. Fonte: Kaye, et al., PLoS ONE 3 (7): e2808

Kaye et al. [9] descobriram que o espectro infravermelho de material orgânico raspado de câmaras em uma casca de tartaruga fóssil (carapaça) recuperada da formação Hell Creek melhor combinava com um biofilme bacteriano moderno do que a proteína de colágeno de um tendão de frango moderno. Isso apoiou sua afirmação de que o tecido mole nos fósseis era de origem bacteriana, não conservava o tecido reptiliano. Além disso, quando apresentaram alguns dos tecidos moles extraídos de ossos fósseis para datação com carbono 14, os resultados mostraram uma data moderna, novamente apontando para a recente atividade bacteriana como a origem desses materiais.

Minhas opiniões, que estão sujeitas a correção, nos resultados do biofilme de Kaye [9] são:

(a) Ao olhar para as micrografias eletrônicas, sua identificação das pequenas coisas vermelhas redondas como esferas de óxido de ferro principalmente inorgânico está correta. Enquanto elas claramente não são glóbulos vermelhos, o ferro pode ter se originado a partir da hemoglobina dos dinossauros.

(b) O material macio que ele raspou da carapaça de tartaruga fóssil pode muito bem ser um limo bacteriano, como ele propôs, com base na assinatura infravermelha. Seu artigo ressalta: "Uma carapaça de tartaruga da formação Hell Creek foi selecionada para espectroscopia devido às suas câmaras proporcionalmente grandes no osso trabecular que permitiram raspar os revestimentos soltos". As "câmaras grandes" podem ter servido de habitat acessível para bactérias do solo. Este ambiente diferiria dos poros interiores hermeticamente fechados, em grande parte mineralizados, de ossos de dinossauro.

(c) Seus resultados de carbono-14, que dão idade pós-1950 à sua matéria orgânica, não são consistentes com uma origem de 70 milhões de anos ou com um soterramento devido o Dilúvio de Noé a 4500 anos. É possível que o interior de sua amostra específica de osso tenha sido infiltrado por bactérias, ou por ácidos húmicos ou outros ácidos inorgânicos do solo.

Por alguns meses, a tese de biofilme de Kaye parecia mais credível para a comunidade científica do que a afirmação de Schweitzer de que os tecidos moles eram os remanescentes de tecido de dinossauro real. O time de Schweitzer respondeu com uma análise aprofundada dos ossos de um hadrossauro bico-de-pato de 80 milhões de anos, B. canadensis [10]. Esses ossos fósseis foram exumados de forma relativamente rápida e levados ao laboratório para análise, para minimizar a exposição aos elementos. Sua equipe descobriu que os tecidos desse segundo dinossauro estavam melhor preservados do que o T. rex anterior. A morfologia destes tecidos, seu comportamento imunológico e as sequências de aminoácidos em fragmentos de proteína foram consistentes com o fato de serem derivados de tecido animal (dinossauro), não de bactérias. Schweitzer escreve [2]:

Como esperávamos, encontramos células inseridas em uma matriz de fibras de colágeno brancas no osso do animal. As células exibiram extensões longas, finas e semelhantes a ramos que são características dos osteócitos, que podemos rastrear a partir do corpo da célula para onde elas se ligavam a outras células. Alguns deles até continham o que parecia ser estruturas internas, incluindo possíveis núcleos.

Além disso, os extratos do osso do bico-de-pato reagiram com anticorpos que visam colágeno e outras proteínas que as bactérias não fabricam, refutando a sugestão de que nossas estruturas de tecido mole eram meramente biofilmes. Além disso, as sequências de proteínas que obtivemos do osso se assemelhavam mais às de pássaros modernos, assim como [o T. rex anterior] fez. E enviamos amostras do osso do bico-de-pato para vários laboratórios diferentes para testes independentes, todos os quais confirmaram nossos resultados.

As sequências de proteínas de alta resolução desse dinossauro bico-de-pato mostraram estar mais intimamente relacionadas com aves vivas do que com jacarés vivos [10]. Isso é consistente com as expectativas evolutivas do registro fóssil. As análises estatísticas da proteína do colágeno deram um agrupamento "robusto" dos dois dinossauros (o hadrossauro bico-de-pato e as sequências anteriores da proteína do T. rex) com aves (avestruz e frango), mas não houve dados de sequência suficientes para analisar corretamente as relações entre os dois dinossauros e as duas aves.

As análises mostraram evidências de reticulação das proteínas e outras modificações químicas (por exemplo, "complexos incomuns entre C, N e Fe") que são consistentes com o envelhecimento a longo prazo e a estabilização deste material. Schweitzer observou [2] que essas descobertas evidentemente influenciaram a opinião científica em sua direção: "Depois de ter relatado essas descobertas na Science em 2009, não ouvi nenhuma reclamação".

No entanto, alguns pesquisadores continuam a criticar seus resultados de sequenciamento de proteínas e, a até meados de 2017, nenhum outro grupo de pesquisa conseguiu detectar proteínas em fósseis de dinossauro que podem ser sequenciadas para mostrar que não são apenas contaminantes de outras fontes modernas.

Continua aqui.  

Referências

[1] Thomas, B. 2009. Dinosaur Soft Tissue Issue Is Here to Stay. Acts & Facts. 38 (9): 18  http://www.icr.org/article/4827

[2] M. H. Schweitzer, “Blood from Stone”, Scientific American, December, 2010, pg. 62. http://www.scientificamerican.com/article/blood-from-stone/

[3]   Mary Schweitzer and Tracy Staedter, “The Real Jurassic Park,” Earth (June 1997): 55–57 , as cited by Reasons to Believe in: http://www.reasons.org/articles/dinosaur-blood

[4] Mary Higby Schweitzer, John R. Horner Annales de Paléontologie, Volume 85, Issue 3, Pages 179-192 (1999)            http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753396999800135    (abstract only)

[5] Hai-Lin Wang, Zi-Ying Yan, and Dong-Yan Jin , Reanalysis of Published DNA Sequence Amplified from Cretaceous Dinosaur Egg Fossil, Mol Biol Evol (1997)   14  (5):  589-591.  http://mbe.oxfordjournals.org/content/14/5/589.full.pdf+html

[6] : Schweitzer, et al., “Soft-Tissue Vessels and Cellular Preservation in Tyrannosaurus rex”, Science, 307 (2005) 1952. http://www.rpgroup.caltech.edu/~natsirt/stuff/Schweitzer%20Science%202005.pdf

[7] Mary Higby Schweitzer,  Zhiyong Suo,  Recep Avci, , John M. Asara,  Mark A. Allen, Fernando Teran Arce,  John R. Horner. “Analyses of Soft Tissue from Tyrannosaurus rex Suggest the Presence of Protein”, Science 13 April 2007:  Vol. 316  no. 5822  pp. 277-280.    http://www.sciencemag.org/content/316/5822/277.abstract

[8] John M. Asara,  Mary H. Schweitzer,  Lisa M. Freimark,  Matthew Phillips, Lewis C. Cantley, “Protein Sequences from Mastodon and Tyrannosaurus Rex Revealed by Mass Spectrometry”, Science 13 April 2007: Vol. 316  no. 5822  pp. 280-285  http://www.sciencemag.org/content/316/5822/280.short and http://www-nmr.cabm.rutgers.edu/academics/biochem694/reading/Asara_etal_2007.pdf

[9] Kaye, et al., “Dinosaurian Soft Tissues Interpreted as Bacterial Biofilms”, PLoS ONE 3(7): e2808  http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0002808

[10] Schweitzer, et al., “Biomolecular Characterization and Protein Sequences of the Campanian Hadrosaur B. Canadensis”,   Science 1 May 2009:  Vol. 324  no. 5927  pp. 626-631 http://www.sciencemag.org/content/324/5927/626.abstract