Dinosauří DNA Dnes: Mýtus Nebo Realita?

Obsah:

Video: Dinosauří DNA Dnes: Mýtus Nebo Realita?

Video: Dinosauří DNA Dnes: Mýtus Nebo Realita?
Video: Dinosauři s jmeny 2024, Březen
Dinosauří DNA Dnes: Mýtus Nebo Realita?
Dinosauří DNA Dnes: Mýtus Nebo Realita?
Anonim
Dinosauří DNA dnes: Mýtus nebo realita? - dinosaurus, DNA
Dinosauří DNA dnes: Mýtus nebo realita? - dinosaurus, DNA
Image
Image

Už od paleontologů University of North Carolina Mary Schweitzer (Mary Schweitzer) je našla ve fosiliích dinosaurů měkká tkáňa před moderní vědou o starověkých tvorech vyvstala otázka: můžeme vůbec někdy najít Pravá dinosauří DNA?

A pokud ano, nedokážeme s jeho pomocí tato úžasná zvířata znovu vytvořit?

Na tyto otázky není snadné dát jednoznačné odpovědi, ale doktor Schweitzer přesto souhlasil, že nám pomůže porozumět tomu, co dnes víme o genetickém materiálu dinosaurů a na co se můžeme v budoucnu spolehnout.

Můžeme získat DNA ze zkamenělin?

Tuto otázku je třeba chápat jako „můžeme získat dinosauří DNA“? Kosti se skládají z minerálu hydroxyapatitu, který má tak vysokou afinitu k DNA a mnoha proteinům, že se dnes aktivně používá v laboratořích k čištění jejich molekul. Kosti dinosaurů leží v zemi 65 milionů let a pravděpodobnost je poměrně vysoká, že pokud v nich začnete aktivně hledat molekuly DNA, pak je docela možné je najít.

Jednoduše proto, že některé biomolekuly se mohou na tento minerál lepit jako suchý zip. Problém však nebude ani tak jednoduše najít DNA v kostech dinosaurů, jako dokázat, že tyto molekuly patří dinosaurům a nepocházejí z jiného možného zdroje.

Podaří se nám někdy obnovit pravou DNA z kosti dinosaura? Vědecká odpověď zní ano. Všechno je možné, dokud se neprokáže opak. Jsme nyní schopni dokázat nemožnost extrahovat dinosauří DNA? Ne nejsou. Máme již skutečnou molekulu genu dinosaura? Ne, tato otázka je stále otevřená.

Jak dlouho lze DNA uchovávat v geologickém záznamu a jak prokázat, že patří dinosaurovi, a nedostal se do vzorku již v laboratoři spolu s nějakým kontaminantem?

Mnoho vědců se domnívá, že DNA má poměrně krátkou trvanlivost. Podle jejich názoru tyto molekuly pravděpodobně nevydrží déle než milion let a rozhodně ne déle než pět až šest milionů let. Tato pozice nás zbavuje jakékoli naděje vidět DNA tvorů, kteří žili před více než 65 miliony let. Ale kde se ta čísla vzala?

Vědci pracující na tomto problému vložili molekuly DNA do horké kyseliny a načasovali čas, za který se rozpadly. Vysoká teplota a kyselost se používají jako „náhražky“po dlouhou dobu. Podle zjištění vědců se DNA rozpadá poměrně rychle.

Výsledky jedné z těchto studií, která porovnávala počet molekul DNA úspěšně extrahovaných ze vzorků různého věku - od několika stovek do 8 000 let - ukázaly, že počet extrahovaných molekul klesá s věkem.

Vědci byli dokonce schopni modelovat "rychlost rozpadu" a předpovídali, i když nebyli testováni, že je velmi nepravděpodobné, že bychom našli DNA v křídových kostech. Je ironií, že stejná studie ukázala, že věk sám nedokáže vysvětlit rozpad nebo uchování DNA.

Image
Image

Na druhé straně máme čtyři nezávislé linie důkazů, že molekuly chemicky podobné DNA se mohou lokalizovat v buňkách našich vlastních kostí, a to je v dobré shodě s očekáváním takových nálezů v kostech dinosaurů.

Pokud tedy izolujeme DNA z kostí patřících dinosaurům, jak si můžeme být jisti, že to není důsledek pozdější kontaminace?

Myšlenka, že DNA může trvat tak dlouho, má docela malou šanci na úspěch, takže jakýkoli požadavek na nalezení nebo obnovu skutečné dinosauří DNA musí splňovat nejpřísnější kritéria.

Nabízíme následující:

1. Sekvence DNA izolovaná z kosti by měla odpovídat tomu, co by se dalo očekávat na základě jiných údajů. Dnes je známo více než 300 známek, které spojují dinosaury s ptáky, a přesvědčivě dokazují, že ptáci pocházejí z teropodních dinosaurů.

Sekvence DNA dinosaurů získané z jejich kostí by proto měly být více podobné genetickému materiálu ptáků než DNA krokodýlů, přičemž by se měly od obou lišit. Budou se také lišit od jakékoli DNA pocházející z moderních zdrojů.

2. Pokud je dinosauří DNA skutečná, bude evidentně vysoce fragmentovaná a obtížně analyzovatelná našimi současnými metodami, navrženými tak, aby sekvenovaly zdravou a šťastnou moderní DNA.

Pokud se ukáže, že „DNA Tirex“je tvořena dlouhými řetězci, které lze relativně snadno dešifrovat, pak nejspíš máme co do činění s kontaminací, a ne s pravou dinosauří DNA.

3. Molekula DNA je považována za křehčí než jiné chemické sloučeniny. Pokud je tedy v materiálu přítomna autentická DNA, pak musí existovat jiné, odolnější molekuly, například kolagen.

Současně by mělo být v molekulách těchto stabilnějších sloučenin vysledováno také spojení s ptáky a krokodýly. Kromě toho se ve fosilním materiálu nacházejí například lipidy, které tvoří buněčné membrány. Lipidy jsou v průměru stabilnější než proteiny nebo molekuly DNA.

4. Pokud byly proteiny a DNA úspěšně zachovány již od druhohor, mělo by být jejich spojení s dinosaury potvrzeno nejen sekvenováním, ale i jinými metodami vědeckého výzkumu. Vazba proteinů na specifické protilátky například prokáže, že se skutečně jedná o proteiny měkkých tkání a ne o kontaminaci z vnějších hornin.

V našich studiích jsme byli schopni úspěšně lokalizovat chemicky DNA podobnou látku uvnitř kostních buněk T. Rex pomocí DNA specifických metod i protilátek proti proteinům spojeným s DNA obratlovců.

5. Nakonec, a možná nejdůležitější, by měl být ve všech fázích jakéhokoli výzkumu uplatňován řádný dohled. Spolu se vzorky, z nichž doufáme, že izolujeme DNA, je nutné prozkoumat hostitelské horniny a také všechny chemické sloučeniny používané v laboratoři. Pokud také obsahují sekvence, které nás zajímají, pak jsou s největší pravděpodobností pouze znečišťující látky.

Budeme tedy někdy schopni klonovat dinosaura?

V jistém smyslu. Klonování, jak se běžně provádí v laboratoři, je vložení známého kusu DNA do bakteriálních plazmidů.

Image
Image

Tento fragment se replikuje vždy, když se buňka rozdělí, což má za následek mnoho kopií identické DNA.

Univerzita Severní Karolíny paleontoložka Mary Schweitzerová

Další klonovací metoda zahrnuje umístění celé sady DNA do životaschopných buněk, z nichž byl předem odstraněn jejich vlastní jaderný materiál. Poté se taková buňka umístí do hostitelského organismu a dárcovská DNA začne řídit tvorbu a vývoj potomstva, zcela identického s dárcem.

Slavná ovečka Dolly je příkladem využití právě této metody klonování. Když lidé mluví o „klonování dinosaura“, obvykle tím myslí něco takového. Tento proces je však neuvěřitelně složitý a navzdory nevědecké povaze tohoto předpokladu je pravděpodobnost, že jednoho dne budeme schopni překonat všechny nesrovnalosti mezi fragmenty DNA z kostí dinosaura a produkovat životaschopné potomstvo, tak malý, že jej řadím do kategorie „ nezdá se to možné."

Ale protože pravděpodobnost vytvoření skutečného Jurského parku je malá, nelze říci, že není možné obnovit původní dinosauří DNA nebo jiné molekuly ze starověkých pozůstatků. Ve skutečnosti by nám tyto prastaré molekuly mohly mnohé prozradit. Nakonec všechny evoluční změny musí nejprve nastat v genech a musí se odrazit v molekulách DNA.

Můžeme se také hodně naučit o trvanlivosti molekul in vivo, nikoli prostřednictvím laboratorních experimentů. A konečně, získávání molekul z fosilních vzorků, včetně dinosaurů, nám poskytuje důležité informace o původu a distribuci různých evolučních inovací, například peří.

V molekulární analýze zkamenělin se máme stále co učit a musíme postupovat s maximální péčí a nikdy nepřeceňovat data, která dostáváme. Z molekul zachovaných ve fosiliích ale můžeme vytěžit tolik zajímavých věcí, že si to naše úsilí rozhodně zaslouží.

Doporučuje: