Kiedy Mary Schweitzer, paleontolog z University of North Carolina, odkryła ich tkanki miękkie w skamielinach dinozaurów, przed obecną doktryną starożytnych stworzeń pojawiło się pytanie, czy kiedykolwiek uda nam się znaleźć oryginalne DNA dinozaurów. dziwne zwierzęta?

Znalezienie jasnych odpowiedzi na te pytania wcale nie jest łatwe. Dr Schweitzer zgodził się porozmawiać z nami o tym, co wiemy dziś o materiale genetycznym dinozaurów i czego możemy się spodziewać w przyszłości.

Czy można uzyskać DNA z skamieniałości?

Pytanie powinno brzmieć słusznie: „czy jest w ogóle możliwe uzyskanie DNA dinozaura”? Kości składają się z mineralnego hydroksyapatytu, który jest bardzo podobny do DNA i innych białek. W dzisiejszych laboratoriach wiedza ta służy do ich określania. Kości dinozaurów żyją na ziemi od 65 milionów lat i jest bardzo prawdopodobne, że jeśli zaczniemy szukać w nich cząsteczek DNA, mamy szansę je znaleźć. Dzieje się tak, ponieważ niektóre biocząsteczki mogą przyczepiać się do tego minerału (jakby się kleiły).

Zatem problem nie polega na znalezieniu DNA w kościach, ale na udowodnieniu, że jest to naprawdę cząsteczka dinozaura, a nie DNA, które pochodzi z innych możliwych źródeł.

Czy kiedykolwiek będziemy w stanie odtworzyć oryginalne DNA z kości dinozaurów? Naukowa odpowiedź brzmi: tak. Wszystko jest możliwe, dopóki nie zostanie udowodnione inaczej. Czy możemy teraz udowodnić niemożność wyizolowania DNA dinozaurów? Nie, nie możemy. Czy mamy już dostępną oryginalną cząsteczkę z genami dinozaurów? Jeszcze tego nie mamy.

Jak długo można zachować DNA, jak może udowodnić, że należy do dinozaura i nie dostał się do próbki w laboratorium razem z niektórymi zanieczyszczeniami?

Wielu naukowców uważa, że ​​DNA można zachować tylko przez stosunkowo krótki czas. Uważają, że cząsteczki mogą przetrwać w najlepszym razie milion lat, a na pewno nie 5-6 milionów lat. Taki pogląd daje nam nadzieję, że zobaczymy DNA stworzeń żyjących ponad 65 milionów lat temu. Ale skąd się wzięły te liczby?

Naukowcy, którzy badali ten test, wprowadzili cząsteczki DNA do gorącego kwasu i zmierzyli czas rozpadu cząsteczek. Do symulacji długoterminowych skutków różnych czynników wykorzystano wysoką temperaturę i kwasowość. Zgodnie z wynikami tych testów rozpad następuje stosunkowo szybko.

Korzystając z jednego z takich testów, porównując liczbę cząsteczek z powodzeniem wyekstrahowanych z próbek w różnym wieku (od kilkuset do 8000 lat), doszli do wniosku, że im starsza próbka, tym mniejsza liczba otrzymanych cząsteczek.

Opracowano również model tempa rozpadu, a naukowcy przewidzieli, chociaż nie zweryfikowali swojego twierdzenia, że ​​wykrycie DNA w kościach z kredy jest wysoce nieprawdopodobne. Co zaskakujące, te same badania wykazały, że starość sama w sobie nie może wyjaśnić rozpadu lub zachowania DNA.

Z drugiej strony mamy cztery niezależne linie dowodów na to, że cząsteczki chemicznie podobne do DNA mogą być zlokalizowane w komórkach naszych kości, a zatem możemy założyć to samo w przypadku znalezisk w kościach dinozaurów.

Więc wyodrębniliśmy DNA z kości dinozaurów, jak upewnić się, że nie jest częścią późniejszego zakażenia?

Prawda jest taka, że ​​idea zachowania DNA przez tak długi czas ma niewielkie szanse powodzenia. Dlatego każde odkrycie rzekomo prawdziwego DNA dinozaurów musi podlegać bardzo surowym kryteriom.

Proponujemy następujące:

1. 1. Dziś znamy już ponad 300 postaci, które kojarzą dinozaury z ptakami i przekonująco udowadniają, że ptaki wywodzą się z teropodów. Nić DNA uzyskana z kości musi zawierać przynajmniej niektóre z tych wspólnych cech.

DNA dinozaurów wyizolowane z ich kości powinno zatem być bardziej podobne do materiału genetycznego ptaków niż krokodyli. I różni się od obu i innych. Jednocześnie powinien różnić się od jakiegokolwiek DNA obecnego.

2. Jeśli to prawdziwy dinozaur DNA, to prawdopodobnie tylko ułamek włókna. Nasze obecne metody mogą być bardzo trudne do analizy, ponieważ są przeznaczone do sekwencjonowania kompletnego obecnego DNA.

Jeżeli DNA Tyrannosaurus składają się z długich łańcuchów, które mogą być stosunkowo łatwe do dekodowania, mamy prawdopodobnie do czynienia z zanieczyszczeniami i nie jest prawdziwym dinozaurem DNA.

3. Cząsteczka DNA jest uważana za stosunkowo dużą w porównaniu do innych związków chemicznych. Dlatego, jeśli w próbce znajduje się autentyczny DNA, muszą istnieć inne, bardziej stabilne cząsteczki, takie jak kolagen.

Jednocześnie konieczne jest monitorowanie połączenia z ptakami i krokodylami w tych bardziej stabilnych cząsteczkach. Ponadto lipidy możemy znaleźć w skamielinach, które są częścią błony komórkowej. Lipidy są bardziej stabilne niż białka czy cząsteczki DNA.

4. Jeśli białka i DNA zachowały się z okresu mezozoiku, przynależność do dinozaurów musi zostać potwierdzona innymi metodami naukowymi niż sekwencjonowanie. Na przykład reakcja białek na określone przeciwciała dowodzi, że są one rzeczywiście białkami tkanek miękkich, a nie skażeniem skał.

W trakcie naszych badań udało nam się zlokalizować substancję chemicznie podobną do DNA w komórkach kostnych tyranozaura. Wykorzystaliśmy zarówno metody sekwencjonowania DNA, jak i reakcje przeciwciał i białek, które są typowe dla DNA kręgowców.

5. Wreszcie, co jest bardzo ważne, wszystkie etapy wszelkich badań muszą być rygorystycznie sprawdzane i weryfikowane. Wraz z próbkami, w których poszukujemy DNA, musimy również zbadać domieszki skał, a także monitorować wszystkie związki chemiczne, które są używane w laboratorium.

Czy będzie możliwe klonowanie dinozaura?

W pewnym sensie tak. W laboratorium klonowanie jest zwykle wykonywane przez wstawienie znanej części DNA do plazmidu bakteryjnego.

Fragment ten jest replikowany w każdym przedziale komórkowym, a zatem generowanych jest wiele kopii identycznego DNA.

Druga metoda klonowania polega na włożeniu całego zestawu DNA do żywotnej komórki, z której wcześniej usunięto jej rdzeń. Ta komórka jest następnie umieszczana w ciele i rozpoczyna się komórka dawcy kontrolować proces rozwoju potomstwa, który będzie w pełni identyczny z dawcą.

Słynna owca Dolly to tylko przykład drugiej metody klonowania. Kiedy ludzie wyobrażają sobie klonowanie dinozaura, zwykle mają na myśli coś podobnego. Jednak ten proces jest niewyobrażalnie skomplikowany i chociaż nie jest to założenie naukowe, prawdopodobieństwo, że kiedykolwiek będziemy w stanie pokonać wszystkie różnice między DNA kości dinozaurów a obecnymi zwierzętami, aby urodzić zdolne do życia potomstwo, jest tak małe, że sklasyfikuję je. do kategorii „niemożliwe”.

To, że prawdopodobieństwo powstania prawdziwego „Parku Jurajskiego” jest niewielkie, nie oznacza, że ​​nie jest możliwe stworzenie oryginalnego DNA dinozaura lub innych cząsteczek ze starożytnych szczątków. W rzeczywistości te cząsteczki mogą nam wiele powiedzieć. W końcu wszystkie zmiany rozwojowe zachodzą najpierw w genach i znajdują odzwierciedlenie w cząsteczkach DNA.

Rekonstrukcja molekuł z okazów skamielin dinozaurów może nam powiedzieć coś na temat powstawania i ekspansji różnych zmian rozwojowych, takich jak upierzenie.

Mamy również możliwość uzyskania wielu informacji o czasie życia cząsteczek w warunkach naturalnych bezpośrednio, a nie w laboratorium poprzez eksperymenty.

Nadal musimy się wiele nauczyć w analizie cząsteczek kopalnych, należy postępować z najwyższą ostrożnością i weryfikować otrzymane dane. Z zachowanych molekuł w skamieniałościach możemy dowiedzieć się o wiele ciekawszych, że zdecydowanie zasługuje na dalsze badania.