Fosil Dinosaur Berusia 115 Juta Tahun Mengandungi Kimia Darah, Namun Identiti Sel Dipertikaikan

Struktur kecil di dalam tulang dinosaur dari Brazil

Struktur mikroskopik yang berukuran kira-kira 23 mikrometer panjang dan 20 mikrometer lebar, bersama-sama kesan kimia molekul yang digunakan dalam darah, telah ditemui di dalam tulang kaki seekor dinosaur yang hidup di Brazil kira-kira 115 juta tahun lalu. Para penyelidik mentafsirkan struktur itu sebagai sel darah merah bermineral, namun seorang pakar bebas mempertikaikan pengenalpastian tersebut.

Kajian yang diterbitkan pada 2 November 2026 dalam Proceedings of the National Academy of Sciences meneliti Aratasaurus museunacionali, pemangsa berkaki dua yang hidup pada Zaman Kapur Awal. Fosil itu ditemukan di sebuah lombong gipsum di Ceará, timur laut Brazil. Tulang yang masih ada merangkumi bahagian paha kanan, kaki bawah dan tapak kaki.

Pasukan yang diketuai Kliti Grice, ahli geokimia organik dan isotop di Curtin University di Perth, Australia, mengesan heme B dan sebatian sejenis yang telah diubah secara kimia, iaitu 3,8-diethyl heme B. Heme ialah komponen yang mengandungi zat besi dan membantu hemoglobin, protein utama pengangkutan oksigen dalam sel darah merah, menjalankan fungsinya.

Para penyelidik memberikan perhatian khusus kepada penemuan bahan kimia itu di dalam struktur kecil pada saluran vaskular tulang, iaitu saluran yang suatu ketika dahulu membawa salur darah. Kajian terdahulu pernah mengenal pasti bentuk yang mungkin merupakan sel darah dalam fosil dinosaur. Pasukan ini berhujah bahawa gabungan lokasi, pemeliharaan mineral dan bukti kimia menjadikan hujah mereka lebih kukuh.

Grice, penulis utama kajian itu, menggambarkan penemuan tersebut sebagai kesan yang kekal merentas masa geologi:

Kami tidak menemui sebotol darah dinosaur. Apa yang kami lihat ialah gema mineral dan molekul daripada biologi purba, dan itu jauh lebih menarik dari segi saintifik.

Pemangsa muda dengan sejarah luar biasa

Aratasaurus berukuran kira-kira 3.1 meter panjang dan dianggarkan seberat sekitar 35 kilogram. Individu yang dikaji itu berkemungkinan berusia kira-kira empat tahun ketika mati, menjadikannya juvenil atau dewasa muda yang mungkin masih membesar.

Fosil itu ditemukan di tapak Mina Pedra Branca dalam Formasi Romualdo, sebahagian daripada wilayah Chapada do Araripe di sekitar titik pertemuan Ceará, Pernambuco dan Piauí. Formasi ini terkenal dengan fosil yang terpelihara luar biasa baik.

Alexander Kellner, penulis bersama kajian dan ahli paleontologi di Muzium Negara Brazil, berkata tinggalan haiwan itu telah sampai ke dasar sebuah tasik purba. Sebahagian besar rangkanya hilang, namun bahan kaki yang masih ada akhirnya membekalkan maklumat anatomi serta sampel untuk analisis kimia.

Spesimen itu turut terselamat daripada bencana yang jauh lebih baru. Ia sedang disediakan di Muzium Negara ketika kebakaran memusnahkan institusi itu pada 2018. Menurut Kellner, kawasan tempat fosil itu disimpan tidak terjejas oleh api.

Dari lombong gipsum ke kajian molekul

Penemuan ini menyusuli hampir dua dekad kerja yang melibatkan penyelidik Brazil dan antarabangsa. Serpihan kecil yang tertinggal selepas penyediaan fosil menjadi bahan berharga untuk instrumen yang mampu mengesan kuantiti sebatian organik yang amat kecil.

• 2008: Fosil itu ditemukan di sebuah lombong gipsum di Ceará dan dibawa ke Muzium Paleontologi Plácido Cidade Nuvens di Santana do Cariri.
• 2016: Spesimen itu dihantar ke Muzium Negara di Rio de Janeiro untuk kajian lanjut.
• 2018: Fosil itu terselamat daripada kebakaran Muzium Negara.
• 2020: Pasukan yang diketuai Juliana Sayão menghuraikan Aratasaurus museunacionali sebagai spesies baharu.
• 2 November 2026: Kajian tentang struktur mikroskopik dan kimia berkaitan darahnya diterbitkan dalam PNAS.

Penyumbang Brazil dalam kajian baharu itu termasuk Renan Bantim dan Antônio Saraiva dari Universiti Wilayah Cariri, serta Sayão dan Kellner dari Muzium Negara Universiti Persekutuan Rio de Janeiro. Penyelidik dari institusi di Jerman, Jepun dan Amerika Syarikat turut menyertai kajian tersebut.

Bagaimana penyelidik menghubungkan bentuk dengan kimia

Pasukan itu menggabungkan mikroskopi, analisis mineral dan kimia molekul. Setiap kaedah meneliti aspek yang berbeza: rupa struktur, bahan yang mengekalkannya dan sebatian organik yang masih tinggal.

Kromatografi cecair berprestasi tinggi mengasingkan sebatian yang diekstrak daripada fosil. Spektrometri jisim kemudian membantu mengenal pastinya melalui jisim molekul dan corak kimianya. Para penyelidik membandingkan ukuran, termasuk penyerapan cahaya ultraungu dan cahaya tampak, dengan piawaian moden yang sahih.

Spektroskopi Raman dan mikroskop elektron memberikan satu lagi lapisan bukti. Analisis Raman menggunakan cara cahaya berinteraksi dengan sesuatu bahan untuk mendedahkan kimianya, manakala mikroskop elektron menunjukkan butiran yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Secara gabungan, kaedah ini membantu mengesan isyarat berkaitan heme di dalam struktur mikroskopik tersebut.

Grice berkata nilai penemuan itu terletak pada gabungan beberapa pemerhatian dalam persekitaran fizikal yang sama. Molekul berkaitan darah yang ditemui dalam ekstrak memberikan satu petunjuk; apabila kimia itu ditemukan di dalam struktur tertentu dalam salur darah purba, penyelidik memperoleh penjelasan lebih terperinci untuk diuji.

Pasukan itu turut meneliti kemungkinan pencemaran dan menyimpulkan bahawa mikroorganisma atau tumbuhan di sekelilingnya tidak mungkin menjadi sumber heme yang dikesan. Penilaian itu penting kerana tulang fosil bersentuhan dengan sedimen, air dan organisma selama berjuta-juta tahun, yang boleh memperkenalkan bahan organik mereka sendiri.

Mineral mangan mungkin menjelaskan pemeliharaan

Hausmannite, mineral oksida mangan semula jadi, dikaitkan dengan struktur yang dikenal pasti sebagai sel darah merah. Para penyelidik mencadangkan bahawa pembentukan mineral pada peringkat awal proses pemfosilan membantu menstabilkan atau menyalin sel itu sebelum pereputan memusnahkan bentuknya.

Pemendapan yang pantas mungkin turut membantu. Penjelasan pasukan itu melibatkan persekitaran yang kurang oksigen dan hamparan mikrob, iaitu lapisan nipis mikroorganisma yang hidup bersama pada permukaan. Keadaan sedemikian mungkin memperlahankan pereputan sambil membuka ruang untuk pemeliharaan mineral.

Urutan yang dicadangkan menghubungkan persekitaran pengebumian dengan bukti mikroskopik: sedimen menutupi tinggalan itu, kimia setempat yang luar biasa menggalakkan pembentukan mineral, dan sebahagian sebatian organik kekal bersama struktur yang terbentuk. Masa serta langkah kimia ini masih berupa penjelasan yang dicadangkan bagi keadaan fosil yang luar biasa itu.

Heme jauh lebih kecil daripada keseluruhan protein hemoglobin. Oleh itu, penemuan heme dan hasil pengubahannya memberi penyelidik akses kepada komponen kimia biologi haiwan itu yang masih kekal. Bahan yang diperoleh terdiri daripada struktur bermineral dan kesan molekul, bukannya darah cecair yang terpelihara.

Mengapa seorang pakar bebas mempertikaikan sel itu

Mary Schweitzer, ahli paleontologi molekul di North Carolina State University yang tidak terlibat dalam kajian itu, mencabar tafsiran terhadap struktur mikroskopik tersebut. Bantahannya berkaitan bentuk, saiz dan ketiadaan ciri yang kelihatan, yang dijangka ada pada sel darah merah haiwan seperti burung dan reptilia.

Sel darah merah manusia matang kehilangan nukleus, iaitu bahagian yang menyimpan bahan genetik. Burung dan reptilia mengekalkan nukleus dalam sel darah merahnya, yang biasanya menghasilkan bonjolan yang ketara. Schweitzer berkata struktur fosil itu kelihatan lebih cekung dan tidak mempunyai bonjolan tersebut.

Schweitzer juga menganggap struktur itu lebih kecil daripada kebanyakan sel darah merah haiwan selain mamalia. Ketika menjelaskan bantahannya tentang rupa struktur itu, beliau berkata:

persamaan morfologi tidak tercapai.

Penulis kajian itu mendasarkan tafsiran mereka pada gabungan bukti: banyak struktur di dalam saluran vaskular, pemineralan dan isyarat kimia berkaitan heme yang dikaitkan dengan struktur tersebut. Schweitzer menerima bahawa molekul yang berasal daripada organisma boleh kekal merentas masa geologi dan mengalu-alukan penggunaan teknik molekul baharu, namun beliau masih tidak yakin bahawa struktur khusus ini ialah sel darah merah.

Oleh itu, perselisihan utama berkisar pada identiti struktur tersebut. Para penulis melihatnya sebagai tinggalan sel yang terpelihara dan disokong bukti kimia; Schweitzer berpendapat anatominya yang kelihatan tidak sepadan dengan sel yang dijangka ada pada dinosaur ini.

Makna perbandingan dengan darah burung

Purata panjang struktur fosil itu ialah 22.97 mikrometer dan lebarnya 19.54 mikrometer. Satu mikrometer ialah seperseribu milimeter, jadi objek ini terlalu kecil untuk diperiksa dengan mata kasar.

Perbandingan yang dikemukakan bersama kajian itu menunjukkan lebar sel darah merah burung moden sekitar 7.5 hingga 13 mikrometer. Berdasarkan angka tersebut, struktur fosil itu kira-kira 1.5 hingga 2.6 kali lebih lebar. Struktur itu digambarkan hampir berbentuk sfera, manakala sel darah merah burung moden kelihatan lebih memanjang.

Perbandingan dengan burung dan perbandingan Schweitzer dengan kelompok haiwan yang lebih luas menghasilkan penilaian saiz yang berbeza. Kritikannya turut meliputi rupa yang cekung dan ketiadaan bonjolan nukleus, ciri yang tidak dapat dipastikan melalui ukuran saiz sahaja.

Dimensi sel menarik minat penyelidik kerana pengangkutan oksigen berkait dengan keperluan tenaga haiwan. Pasukan itu berharap kajian molekul pada masa depan dapat membantu menyelidik evolusi darah, metabolisme dan aktiviti haiwan pupus. Anggaran langsung tentang suhu badan atau tahap aktiviti Aratasaurus tidak dikemukakan.

Kesan kolagen menambah satu lagi petunjuk biologi purba

Fosil itu turut menghasilkan asid amino yang dikaitkan dengan kolagen, protein struktur yang banyak terdapat dalam tulang dan tisu penghubung lain. Asid amino ialah unit kimia kecil yang membentuk protein.

Penemuan itu meluaskan kajian melangkaui kimia darah. Tulang itu mengekalkan bukti berkaitan tisu penyokongnya serta sebatian yang dikaitkan dengan pengangkutan oksigen, sekali gus memberikan penyelidik lebih daripada satu kategori bahan biologi purba untuk diteliti.

Tiada protein kolagen purba yang utuh atau DNA dinosaur ditemukan. Grice menjelaskan bahawa molekul besar yang membawa maklumat biologi kompleks mempunyai ciri pemeliharaan yang berbeza daripada molekul kecil dan sisa yang telah diubah secara kimia.

DNA tertua yang dilaporkan dan dikaitkan dengan penemuan ini berasal daripada sedimen Greenland yang berusia kira-kira dua juta tahun. Fosil Aratasaurus berusia kira-kira 115 juta tahun. Kajian terhadapnya meneliti ketahanan kesan kimia terpilih merentasi tempoh yang jauh lebih panjang itu.

Grice berkata kajian itu mendorong para saintis untuk terus menyelidik berapa lama maklumat biologi boleh kekal:

Kajian ini mendorong kita untuk terus menguji batas pemeliharaan molekul, dan bukannya menganggap semua maklumat biologi pasti lenyap selepas suatu tempoh tertentu.

Serpihan kecil di muzium mungkin menyimpan lebih banyak jawapan

Analisis Aratasaurus menggunakan cebisan kecil yang tertinggal daripada penyediaan fosil. Perkara ini menjadikan penemuan tersebut penting dari segi praktikal untuk muzium, kerana serpihan yang disimpan daripada kerja terdahulu mungkin mengandungi bahan kimia yang tidak dapat dikesan dengan kaedah lama.

Sesetengah ujian molekul memerlukan sampel dikisar atau digunakan sepenuhnya dengan cara lain, menjadikan pemilihan spesimen penting. Serpihan lebihan boleh membekalkan bahan untuk analisis sedemikian, sementara fosil utama kekal tersedia untuk kajian anatomi dan pameran.

Kajian lanjut boleh menguji sama ada gabungan struktur vaskular, mineral dan kimia heme yang serupa terdapat pada spesimen lain. Perbandingan merentas fosil juga dapat membantu penyelidik meneliti proses pemeliharaan dan menangani perselisihan tentang pengenalpastian sel.

Martin Van Kranendonk, pengarah Sekolah Sains Bumi dan Planet di Curtin University, turut menyatakan kemungkinan penerapannya dalam astrobiologi, iaitu kajian tentang kehidupan di alam semesta. Memahami kesan biologi yang kekal dalam keadaan mencabar di Bumi dapat membantu pencarian kesan kehidupan purba di tempat lain.

Bagi paleontologi, peluang yang paling segera lebih dekat: meneliti koleksi yang sudah dikenali dengan instrumen yang menghubungkan anatomi mikroskopik fosil dengan kimianya. Spesimen Brazil itu menunjukkan mengapa beberapa serpihan daripada tulang kaki yang tidak lengkap wajar diteliti semula.

Perkara Utama

• Kajian yang diterbitkan pada 2 November 2026 mengenal pasti sebatian berkaitan heme dalam fosil dinosaur berusia kira-kira 115 juta tahun.
• Fosil itu milik Aratasaurus museunacionali muda dari Ceará, Brazil, yang berukuran kira-kira 3.1 meter panjang.
• Para penyelidik mentafsirkan struktur mikroskopik di dalam saluran vaskular tulangnya sebagai sel darah merah bermineral.
• Ahli paleontologi bebas Mary Schweitzer mempertikaikan pengenalpastian itu, dengan merujuk kepada bentuk dan saiznya serta ketiadaan bonjolan nukleus.
• Pemineralan oleh hausmannite dan pengebumian pantas dalam persekitaran yang kurang oksigen mungkin membantu mengekalkan struktur dan kimianya.
• Pasukan itu turut mengesan asid amino yang dikaitkan dengan kolagen. Tiada protein purba yang utuh atau DNA dinosaur ditemukan.
• Penemuan ini membuka peluang untuk menyelidik kesan molekul dalam serpihan yang sudah disimpan di muzium.