Nuo to laiko, kai Šiaurės Karolinos universiteto paleontologė Mary Schweitzer atrado jų minkštuosius audinius dinozaurų fosilijose, šiuolaikiniam senovės būtybių mokslui buvo keliamas klausimas: Ar galime kada nors rasti autentišką dinozaurų DNR? Ir jei taip, ar mes negalėsime atkurti šių nuostabių gyvūnų su jo pagalba?
Neįmanoma tiksliai pateikti atsakymus į šiuos klausimus, tačiau dr. Schweitzeris vis dėlto sutiko padėti mums suprasti, ką šiandien žinome apie dinozaurų genetinę medžiagą ir į ką galime tikėtis ateityje.
- „Salik.biz“
Ar mes galime gauti DNR iš fosilijų?
Šis klausimas turėtų būti suprantamas kaip „ar mes galime gauti dinozaurų DNR“? Kaulai yra sudaryti iš mineralinio hidroksiapatito, turinčio tokį didelį afinitetą DNR ir daugybei baltymų, kad jis šiandien aktyviai naudojamas laboratorijose, kad išvalytų jų molekules. Dinozaurų kaulai žemėje gulėjo 65 milijonus metų, ir gana didelė tikimybė, kad jei pradėsite aktyviai ieškoti DNR molekulių juose, tada juos visiškai įmanoma rasti. Tiesiog todėl, kad kai kurios biomolekulės gali prilipti prie šio mineralo, kaip „Velcro“. Tačiau problema bus ne tik DNR atradimas dinozaurų kauluose, bet ir įrodymas, kad šios molekulės priklauso dinozaurams ir nėra kilusios iš kito galimo šaltinio.
Ar mes kada nors sugebėsime atkurti tikrąją DNR iš dinozaurų kaulo? Mokslinis atsakymas yra taip. Viskas įmanoma, kol neįrodyta kitaip. Ar mes dabar galime įrodyti, kad neįmanoma išgauti dinozaurų DNR? Ne jie negali. Ar mes jau turime tikrą dinozaurų geno molekulę? Ne, šis klausimas vis dar atviras.
Kiek laiko DNR gali būti saugoma geologiniame įraše ir kaip galima įrodyti, kad ji priklauso dinozaurui ir nepateko į mėginį jau laboratorijoje kartu su kokiu nors teršalu?
Daugelis mokslininkų mano, kad DNR galiojimo laikas gana trumpas. Jų manymu, šios molekulės greičiausiai nesitęs ilgiau nei milijoną metų ir tikrai ne ilgiau kaip penkerius – šešis milijonus metų. Ši pozicija atima bet kokią viltį pamatyti būtybių, gyvenusių prieš daugiau nei 65 milijonus metų, DNR. Bet iš kur atsirado šie skaičiai?
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mokslininkai, dirbantys su šia problema, įdėjo DNR molekules į karštą rūgštį ir nustatė laiką, per kurį jos turėjo suirti. Aukšta temperatūra ir rūgštingumas ilgą laiką buvo naudojami kaip pakaitalai. Remiantis tyrėjų išvadomis, DNR gana greitai suyra. Vieno iš šių tyrimų, kuriuose buvo palygintas DNR molekulių, sėkmingai išgautų iš įvairaus amžiaus - nuo kelių šimtų iki 8000 metų, pavyzdžių, rezultatai parodė, kad išgaunamų molekulių skaičius su amžiumi mažėja. Mokslininkai netgi sugebėjo sumodeliuoti „skilimo greitį“ir, nors ir nepatvirtinę šio teiginio, prognozavo, kad kreidos kauluose nerandama DNR. Ironiška, bet tas pats tyrimas parodė, kad vien amžius negali paaiškinti DNR suirimo ar išsaugojimo.
Kita vertus, mes turime keturias nepriklausomas įrodymų linijas, kad molekulės, chemiškai panašios į DNR, gali lokalizuotis mūsų pačių kaulų ląstelėse, ir tai gerai atitinka tai, ko galima tikėtis dinozaurų kauluose. Taigi, jei mes ištrauksime DNR iš kaulų, priklausančių dinozaurams, kaip galime būti tikri, kad tai nėra vėlesnio užteršimo rezultatas?
Idėja, kad DNR gali tęstis tiek ilgai, iš tikrųjų turi gana menką pasisekimo šansą, todėl bet koks ieškinys ieškant ar atkuriant tikrąją dinozaurų DNR turi atitikti pačius griežčiausius kriterijus. Mes siūlome:
1. DNR seka, išskirta iš kaulo, turėtų atitikti tai, ko būtų galima tikėtis remiantis kitais duomenimis. Šiandien yra daugiau nei 300 ženklų, siejančių dinozaurus su paukščiais, ir įtikinamai įrodančių, kad paukščiai išsivystė iš teropodų dinozaurų. Todėl dinozaurų DNR sekos, gautos iš jų kaulų, turėtų būti panašesnės į paukščių genetinę medžiagą, o ne į krokodilų DNR, nors ir skiriasi nuo abiejų. Jie taip pat skirsis nuo bet kokių DNR, gaunamų iš šiuolaikinių šaltinių.
2. Jei dinozaurų DNR yra tikra, tai, be abejo, bus labai suskaidyta ir sunkiai analizuojama naudojant mūsų dabartinius metodus, skirtus sveikai ir laimingai šiuolaikinei DNR seka. Jei paaiškėja, kad „Tirex“DNR yra sudaryta iš ilgų stygų, kurias gana lengva iššifruoti, tada greičiausiai turime reikalų su užteršimu, o ne su tikra dinozaurų DNR.
3. DNR molekulė laikoma trapesne, palyginti su kitais cheminiais junginiais. Taigi, jei medžiagoje yra autentiškos DNR, tada turi būti kitos patvaresnės molekulės, pavyzdžiui, kolagenas. Kartu šių stabilių junginių molekulėse turėtų būti atsektas ryšys su paukščiais ir krokodilais. Be to, iškastinėje medžiagoje gali būti lipidų, sudarančių ląstelių membranas. Lipidai yra stabilesni nei baltymai ar DNR molekulės vidutiniškai.
4. Jei baltymai ir DNR buvo sėkmingai išsaugoti nuo mezozojaus laikų, jų ryšį su dinozaurais reikia patvirtinti ne tik seka, bet ir kitais mokslinio tyrimo metodais. Pavyzdžiui, baltymų surišimas su specifiniais antikūnais parodys, kad tai iš tikrųjų yra minkštųjų audinių baltymai, o ne užteršimas iš išorinių uolienų. Atlikdami tyrimus, sugebėjome sėkmingai lokalizuoti chemiškai į DNR panašias medžiagas T. Rekso kaulų ląstelėse, naudodami ir specifinius DNR metodus, ir baltymų, susijusių su stuburinių DNR, antikūnus.
5. Galiausiai ir, kas svarbiausia, tinkama priežiūra turėtų būti taikoma visuose tyrimų etapuose. Kartu su mėginiais, iš kurių tikimės išgauti DNR, būtina ištirti šeimininko uolienas, taip pat visus laboratorijoje naudojamus cheminius junginius. Jei juose taip pat yra mus dominančios sekos, greičiausiai tai tik teršalai.
Taigi ar mes kada nors galėsime klonuoti dinozaurą?
Tam tikra prasme. Klonavimas, kaip dažniausiai daroma laboratorijoje, yra žinomo DNR gabalo įdėjimas į bakterijų plazmides. Šis fragmentas kartojasi, kai ląstelė dalijasi, todėl susidaro daug tapačios DNR kopijų. Kitas klonavimo būdas apima visą DNR rinkinį į gyvybingas ląsteles, iš kurių jų branduolinė medžiaga iš anksto buvo pašalinta. Tada tokia ląstelė dedama į šeimininko organizmą, o donoro DNR pradeda kontroliuoti palikuonių susidarymą ir vystymąsi, visiškai identišką donorui. Garsioji avis „Dolly“yra tik šio klonavimo metodo naudojimo pavyzdys. Kai žmonės kalba apie „dinozauro klonavimą“, jie paprastai reiškia kažką panašaus. Tačiau šis procesas yra nepaprastai sudėtingas ir, nepaisant šios prielaidos nesąmoningo pobūdžio,tikimybė, kad kada nors sugebėsime įveikti visus neatitikimus tarp DNR fragmentų iš dinozaurų kaulų ir duoti gyvybingų palikuonių, yra tokia maža, kad aš tai priskirčiau „neįmanoma“.
Bet tik todėl, kad tikra Jurassic parko sukūrimo tikimybė yra menka, negalima sakyti, kad neįmanoma atkurti pačios originalios dinozaurų DNR ar kitų molekulių iš senovės liekanų. Tiesą sakant, šios senovės molekulės galėjo daug ką pasakyti. Juk visi evoliucijos pokyčiai pirmiausia turi įvykti genuose ir atsispindėti DNR molekulėse. Taip pat galime daug sužinoti apie molekulių ilgaamžiškumą in vivo tiesiogiai, o ne atlikdami laboratorinius eksperimentus. Galiausiai, išgaunant molekules iš iškastinių egzempliorių, įskaitant dinozaurus, gaunama svarbi informacija apie įvairių evoliucijos naujovių, tokių kaip plunksnos, kilmę ir paplitimą.
Molekulinės fosilijų analizės dar turime daug išmokti, todėl turime elgtis labai atsargiai, niekada nepervertindami gautų duomenų. Tačiau iš fosilijose išlikusių molekulių galime išgauti tiek daug įdomių dalykų, kad tai tikrai verti mūsų pastangų.