Kun Pohjois-Carolinan yliopiston paleontologi Mary Schweitzer löysi niiden pehmytkudokset dinosaurusfossiileista, ennen nykyistä muinaisten olentojen oppia nousi kysymys, voisimmeko koskaan löytää alkuperäisen dinosaurus-DNA: n. Ja jos on, voimme käyttää sitä luomaan tämän uudelleen outoja eläimiä?

Selkeiden vastausten löytäminen näihin kysymyksiin ei ole ollenkaan helppoa. Tohtori Schweitzer suostui puhumaan meille siitä, mitä tiedämme dinosaurusten geneettisestä materiaalista tänään ja mitä voimme odottaa tulevaisuudessa.

Onko mahdollista saada DNA fossiileilta?

Kysymyksen pitäisi perustellusti olla: "onko dinosaurus-DNA: n saaminen mahdollista?" Luut koostuvat mineraalihydroksiapatiitista, joka on hyvin samanlainen kuin DNA ja muut proteiinit. Tämän päivän laboratorioissa tätä tietoa käytetään niiden määrittämiseen. Dinosaurusten luut ovat olleet maan päällä 65 miljoonaa vuotta, ja on hyvin todennäköistä, että jos alamme etsiä niistä DNA-molekyylejä, meillä on mahdollisuus löytää ne. Tämä johtuu siitä, että jotkut biomolekyylit voivat kiinnittyä tähän mineraaliin (ikään kuin tarttua).

Joten ongelmana ei ole löytää DNA: ta luista, vaan todistaa, että se on todella dinosaurusmolekyyli eikä DNA, joka tulee muista mahdollisista lähteistä.

Pystymmekö koskaan kokoamaan alkuperäisen DNA: n dinosaurusten luista? Tieteellinen vastaus on kyllä. Kaikki on mahdollista, kunnes toisin todistetaan. Voimmeko nyt todistaa dinosaurus-DNA: n eristämisen mahdottomuuden? Ei, emme voi. Onko meillä jo alkuperäinen molekyyli, jossa on dinosaurusgeenejä? Meillä ei ole vielä sitä.

Kuinka kauan DNA: ta voidaan säilyttää, kuinka se voi osoittaa, että se kuuluu dinosaurukseen eikä ole päässyt laboratorion näytteeseen eräiden epäpuhtauksien kanssa?

Monet tutkijat uskovat, että DNA: ta voidaan säilyttää vain suhteellisen vähän aikaa. He uskovat, että molekyylit voivat kestää ehjinä parhaimmillaankin miljoona vuotta eikä varmasti 5-6 miljoonaa vuotta. Tällainen näkemys antaa meille toivoa nähdä yli 65 miljoonaa vuotta sitten elävien olentojen DNA: n. Mutta mistä nämä luvut tulivat?

Tätä määritystä tutkineet tutkijat lisäsivät DNA-molekyylejä kuumaan happoon ja mittaivat molekyylien hajoamisajan. Korkeaa lämpötilaa ja happamuutta käytettiin simuloimaan eri tekijöiden pitkäaikaisia ​​vaikutuksia. Näiden testien tulosten mukaan hajoaminen tapahtuu suhteellisen nopeasti.

Käyttämällä yhtä tällaista testiä, jossa verrattiin eri ikäisistä (useista sadoista 8000 vuoteen) näytteistä onnistuneesti uutettujen molekyylien määrää, he päättelivät, että mitä vanhempi näyte, sitä pienempi saatujen molekyylien määrä.

Hajoamisnopeusmalli kehitettiin myös ja tutkijat ennustivat, vaikka he eivät testanneet väitettään, että DNA: n löytäminen liitukan luista on erittäin epätodennäköistä. Yllättäen sama tutkimus on osoittanut, että vanhuus sinänsä ei voi selittää DNA: n hajoamista tai säilymistä.

Toisaalta meillä on neljä riippumatonta näyttöä siitä, että DNA: han kemiallisesti samankaltaiset molekyylit voivat sijaita luiden soluissa, ja siten voimme olettaa saman dinosaurusten luiden löydöksistä.

Joten otimme DNA: n dinosaurusten luista, miten voimme varmistaa, että se ei ole osa myöhempää saastumista?

Totuus on, että ajatus DNA: n säilyttämisestä niin kauan ei ole juurikaan onnistumisen mahdollisuuksia. Siksi kaikkien väitetysti todellisten dinosaurusten DNA: n löydösten on oltava erittäin tiukkoja.

Ehdotamme seuraavaa:

1. 1. Nykyään tiedämme jo yli 300 merkkiä, jotka yhdistävät dinosaurukset lintujen kanssa ja todistavat vakuuttavasti, että linnut ovat peräisin teropodidinosauruksista. Luista saadun DNA-juosteen on sisällettävä ainakin osa näistä yleisistä piirteistä.

Niiden luista eristetyn dinosaurus-DNA: n tulisi siksi olla enemmän samanlainen kuin lintujen geneettinen materiaali kuin krokotiilit. Ja se eroaa molemmista ja muista. Samalla sen tulisi olla erilainen kuin mikä tahansa nykyisestä DNA: sta.

2. Jos se on todellinen DNA-dinosaurus, se on luultavasti vain murto-osa kuidusta. Nykyisiä menetelmiä voidaan analysoida hyvin vaikeasti, koska ne on suunniteltu sekvensoimaan täydellinen nykyinen DNA.

Jos DNA Tyrannosaurus koostuvat pitkiä ketjuja, jotka voivat olla suhteellisen helppo purkaa, olemme todennäköisesti kyse saastumista ja ei ole todellinen dinosaurus DNA.

3. DNA-molekyylin katsotaan olevan suhteellisen suuri verrattuna muihin kemiallisiin yhdisteisiin. Siksi, jos näytteessä on aito DNA, täytyy olla muita stabiileja molekyylejä, kuten kollageenia.

Samanaikaisesti on tarpeen seurata yhteyttä lintuihin ja krokotiileihin näissä vakaammissa molekyyleissä. Lisäksi löydämme lipidejä fossiileista, jotka ovat osa solukalvoa. Lipidit ovat vakaampia kuin proteiinit tai DNA-molekyylit.

4. Jos proteiineja ja DNA: ta on säilynyt Mesozoic-ajanjaksolta, dinosauruksiin kuuluminen on vahvistettava muilla tieteellisillä menetelmillä kuin sekvensoinnilla. Esimerkiksi proteiinien vaste spesifisille vasta-aineille todistaa, että ne ovat todellakin pehmeän kudoksen proteiineja eivätkä kivikontaminaatiota.

Tutkimuksemme aikana onnistuimme paikantamaan DNA: n kanssa kemiallisesti samanlaisen aineen tyrannosauruksen luusolujen sisällä. Käytimme sekä DNA-sekvensointimenetelmiä että selkärankaisten DNA: lle tyypillisiä vasta- ja proteiinireaktioita.

5. Ja tämä on erittäin tärkeää, minkä tahansa tutkimuksen kaikki vaiheet on tarkastettava ja tarkistettava perusteellisesti. Niiden näytteiden lisäksi, joissa etsimme DNA: ta, meidän on myös tutkittava kivien lisäykset ja seurattava myös kaikkia laboratoriossa käytettyjä kemiallisia yhdisteitä.

Sitten on mahdollista kloonata dinosaurus?

Tavallaan kyllä. Laboratoriossa kloonaus suoritetaan yleisesti lisäämällä tunnettu osa DNA: sta bakteeriplasmidiin.

Tämä fragmentti replikoituu kussakin solualueella ja näin syntyy monia kopioita samanlaisesta DNA: sta.

Toinen kloonausmenetelmä koostuu koko DNA-asetelman sisällyttämisestä elinkykyiseen soluun, josta sen ydin on poistettu etukäteen. Tämä solu sijoitetaan sitten kehoon ja luovuttaja solu alkaa hallita jälkeläisten kehitysprosessia, joka on täysin identtinen luovuttajan kanssa.

Kuuluisa lammas Dolly on vain esimerkki toisesta kloonausmenetelmästä. Kun ihmiset kuvittelevat dinosauruksen kloonauksen, he tarkoittavat yleensä jotain vastaavaa. Tämä prosessi on kuitenkin käsittämättömän monimutkainen, ja vaikka se ei olekaan tieteellinen oletus, on todennäköisyys, että pystymme koskaan voittamaan kaikki dinosaurusluun DNA: n ja nykyisten eläinten väliset erot elinkelpoisten jälkeläisten synnyttämiseksi, on niin pieni, että luokittelen sen. luokkaan "mahdoton".

Se, että todennäköisyys luoda todellinen "Jurassic Park" on pieni, ei tarkoita sitä, että dinosauruksen tai muiden molekyylien alkuperäisen DNA: n luominen muinaisista jäännöksistä ei ole mahdollista. Itse asiassa nämä molekyylit voisivat silti kertoa meille paljon. Loppujen lopuksi kaikki kehitysmuutokset tapahtuvat ensin geeneissä ja heijastuvat DNA-molekyyleissä.

Dinosaurusten fossiilienäytteistä peräisin olevien molekyylien uudelleenrakentaminen voi kertoa meille jotain erilaisten kehityshäiriöiden, kuten höyhenen, syntymisestä ja laajentumisesta.

Meillä on myös mahdollisuus saada paljon tietoa molekyylien eliniästä luonnollisissa olosuhteissa, ei laboratoriossa kokeiden avulla.

Meillä on vielä paljon opittavaa fossiilisten molekyylien analysoinnissa, on välttämätöntä edetä erittäin varovasti ja tarkistaa saamamme tiedot. Fossiileissa säilyneistä molekyyleistä voimme oppia niin paljon mielenkiintoisempia, että se ansaitsee ehdottomasti lisätutkimuksia.