Helt siden University of North Carolina paleontolog Mary Schweitzer oppdaget deres bløtvev i dinosaurfossiler, har spørsmålet blitt stilt til moderne vitenskap om gamle skapninger: Kan vi noen gang finne autentisk dinosaur-DNA? Og i så fall, vil vi ikke kunne gjenskape disse fantastiske dyrene med dens hjelp?
Det er ikke lett å gi klare svar på disse spørsmålene, men Dr. Schweitzer gikk likevel med på å hjelpe oss med å forstå det vi vet i dag om arvestoffet fra dinosaurer og hva vi kan stole på i fremtiden.
Kan vi få DNA fra fossiler?
Dette spørsmålet bør forstås som "kan vi få dinosaur-DNA"? Ben er sammensatt av mineralhydroksyapatitt, som har så høy affinitet for DNA og mange proteiner at det brukes aktivt i laboratorier i dag for å rense molekylene deres. Dinosaurenes bein har ligget i bakken i 65 millioner år, og sannsynligheten er ganske stor for at hvis du aktivt begynner å lete etter DNA-molekyler i dem, så er det fullt mulig å finne dem. Bare fordi noen biomolekyler kan feste seg til dette mineralet som borrelås. Problemet vil imidlertid ikke være så mye ganske enkelt å finne DNA i dinosaurebeinene som å bevise at disse molekylene tilhører dinosaurer og ikke kommer fra noen annen mulig kilde.
Vil vi noen gang kunne gjenvinne ekte DNA fra en dinosaurbein? Det vitenskapelige svaret er ja. Alt er mulig inntil det er bevist noe annet. Er vi nå i stand til å bevise umuligheten av å trekke ut dinosaur-DNA? Nei de kan ikke. Har vi allerede et ekte dinosaurgenmolekyl? Nei, dette spørsmålet er fortsatt åpent.
Hvor lenge kan DNA bevares i den geologiske journalen, og hvordan kan man bevise at den tilhører en dinosaur, og ikke fikk i en prøve allerede på laboratoriet sammen med noe forurensning?
Mange forskere mener at DNA har en ganske kort holdbarhet. Etter deres mening er det lite sannsynlig at disse molekylene vil vare lenger enn en million år, og absolutt ikke mer enn fem til seks millioner år i beste fall. Denne stillingen fratar oss noe håp om å se DNA fra skapninger som levde for over 65 millioner år siden. Men hvor kom disse tallene fra?
Salgsfremmende video:
Forskere som jobber med dette problemet, la DNA-molekyler i varm syre og tidsbestemte tiden det tok for dem å råtne. Høy temperatur og surhet har vært brukt som erstatning i lange perioder. I følge forskernes funn, forfaller DNA ganske raskt. Resultatene fra en slik studie, som sammenlignet antall DNA-molekyler som ble trukket ut fra prøver i forskjellige aldre - fra flere hundre til 8000 år - viste at antall ekstraherte molekyler avtar med alderen. Forskere har til og med vært i stand til å simulere "forfallsfrekvensen" og spådd, selv om de ikke bekreftet denne påstanden, at det er ekstremt usannsynlig å finne DNA i kritt-bein. Ironisk nok viste denne samme studien at alder alene ikke kan forklare nedbrytning eller bevaring av DNA.
På den annen side har vi fire uavhengige bevislinjer for at molekyler som kjemisk ligner DNA kan lokalisere i cellene til våre egne bein, og dette er i god overensstemmelse med å forvente slike funn i dinosaurbein. Så hvis vi trekker ut DNA fra bein som tilhører dinosaurer, hvordan kan vi være sikre på at dette ikke er et resultat av senere forurensning?
Ideen om at DNA kan vare så lenge har riktignok en ganske slank sjanse for å lykkes, så ethvert krav på å finne eller gjenopprette ekte dinosaur-DNA må oppfylle de strengeste kriteriene. Vi tilbyr følgende:
1. DNA-sekvensen isolert fra beinet skal samsvare med hva som kunne forventes basert på andre data. I dag er det over 300 tegn som knytter dinosaurer til fugler, og som overbevisende viser at fugler utviklet seg fra theropod-dinosaurier. Derfor bør DNA-sekvensene til dinosaurer oppnådd fra deres bein være mer lik arvestoffet fra fugler enn DNA fra krokodiller, mens de avviker fra begge. De vil også være forskjellige fra noe DNA som kommer fra moderne kilder.
2. Hvis dinosaur-DNA er ekte, vil det åpenbart være svært fragmentert og vanskelig å analysere med våre nåværende metoder, designet for å sekvensere sunt og lykkelig moderne DNA. Hvis Tirex DNA viser seg å være sammensatt av lange strenger som er relativt enkle å tyde, så har vi mest sannsynlig å gjøre med forurensning, og ikke ekte dinosaur-DNA.
3. DNA-molekylet anses som mer skjørt enn andre kjemiske forbindelser. Derfor, hvis materialet inneholder autentisk DNA, må det være andre, mer holdbare molekyler, for eksempel kollagen. Samtidig bør forbindelsen med fugler og krokodiller også spores i molekylene til disse mer stabile forbindelsene. I tillegg kan det i fossilmaterialet finnes lipider som utgjør cellemembraner. Lipider er i gjennomsnitt mer stabile enn proteiner eller DNA-molekyler.
4. Hvis proteiner og DNA har blitt bevart fra mesozoisk tid, skal forbindelsen deres med dinosaurer bekreftes ikke bare ved sekvensering, men også ved andre metoder for vitenskapelig forskning. For eksempel vil bindende proteiner til spesifikke antistoffer bevise at dette faktisk er bløtvevsproteiner og ikke forurensning fra ytre bergarter. I studiene klarte vi å lokalisere et kjemisk DNA-lignende stoff inne i T. Rex-benceller ved å bruke både DNA-spesifikke teknikker og antistoffer mot proteiner assosiert med virveldyr-DNA.
5. Til slutt, og kanskje viktigst, bør riktig tilsyn brukes på alle stadier av all forskning. Sammen med prøvene som vi håper å trekke ut DNA, er det nødvendig å undersøke vertsbergartene, samt alle kjemiske forbindelser som brukes i laboratoriet. Hvis de også inneholder sekvenser av interesse for oss, er de mest sannsynlig bare miljøgifter.
Så vil vi noen gang kunne klone en dinosaur?
I en forstand. Kloning, som det vanligvis gjøres på laboratoriet, er innsetting av et kjent stykke DNA i bakterieplasmider. Dette fragmentet gjentas når en celle deler seg, noe som resulterer i mange kopier av identisk DNA. En annen metode for kloning innebærer å plassere et helt sett DNA i levedyktige celler, hvorfra deres eget kjernefysiske materiale er fjernet på forhånd. Så blir en slik celle plassert i vertens organisme, og giver-DNA begynner å kontrollere dannelsen og utviklingen av avkom, helt identisk med giveren. Den berømte sauen Dolly er et eksempel på bruken av akkurat denne metoden for kloning. Når folk snakker om "kloning av en dinosaur", betyr de vanligvis noe som dette. Imidlertid er denne prosessen utrolig komplisert, og til tross for den uvitenskapelige karakteren av denne antagelsen,sannsynligheten for at vi en dag vil kunne overvinne alle uoverensstemmelser mellom DNA-fragmenter fra dinosaurbein og produsere levedyktige avkom er så liten at jeg klassifiserer det som "ikke mulig."
Men bare fordi sannsynligheten for å opprette en ekte Jurassic Park er sparsom, kan det ikke sies at det er umulig å gjenopprette det originale dinosaur-DNAet selv eller andre molekyler fra gamle levninger. Faktisk kunne disse gamle molekylene fortelle oss mye. Tross alt må alle evolusjonsendringer først skje i gener og gjenspeiles i DNA-molekyler. Vi kan også lære mye om levetiden til molekyler in vivo direkte, snarere enn gjennom laboratorieeksperimenter. Til slutt gir utvinning av molekyler fra fossile prøver, inkludert dinosaurer, oss viktig informasjon om opprinnelse og distribusjon av forskjellige evolusjonsinnovasjoner, for eksempel fjær.
Vi har fremdeles mye å lære i molekylær analyse av fossiler, og vi må fortsette med den største forsiktighet, og aldri overvurdere dataene vi mottar. Men vi kan hente ut så mange interessante ting fra molekylene som er bevart i fossilene at det absolutt fortjener vår innsats.
