Pomysł przywrócenia do życia wymarłych zwierząt pojawił się stosunkowo niedawno - w czasie, gdy naukowcy w końcu nauczyli się rozszyfrowywać genomy organizmów wielokomórkowych. A dziś ma szansę się urzeczywistnić w praktyce. Czy powinniśmy czekać na inwazję dinozaurów?
KLONOWANIE POTWORÓW
Słynny film „Jurassic Park”, oparty na powieści science fiction Michaela Crichtona, przedstawia jedną z możliwych technologii odrodzenia starożytnych stworzeń, które zamieszkiwały Ziemię miliony lat temu. Crichton wierzył, że z biegiem czasu inżynieria genetyczna rozwinie się tak bardzo, że naukowcy będą mogli stworzyć dowolne zwierzęta, dosłownie wyhodując je z jednego jaja, do którego wszczepiono odpowiednie sztuczne DNA. A co, jeśli pewnego dnia będzie można odczytać i odtworzyć DNA dinozaurów i innych prehistorycznych potworów? Wtedy będzie możliwość ich zmartwychwstania.
W pierwszej części przewidywania Crichtona były zaskakująco trafne. W 2009 r. Hiszpańscy genetycy jako pierwsi eksperymentowali z wprowadzeniem DNA zmarłej samicy koziorożca pirenejskiego Celia, która była ostatnim przedstawicielem jej podgatunku, do jaja zwykłej kozy domowej. Pięćdziesiąt siedem „zmodyfikowanych” embrionów wszczepiono do macicy kilku kóz. Tylko jeden embrion przeszedł cały cykl rozwojowy i urodziło się zwierzę genetycznie identyczne z Celią. Niestety, jak to często bywa w przypadku klonowania, młode szybko umarło, ale rozpoczęto.
Chociaż nieśmiałe eksperymenty jeden po drugim kończyły się niepowodzeniem, naukowcy są przekonani, że nie ma fundamentalnych ograniczeń w odradzaniu się zwierząt, które wymarły stosunkowo niedawno i pozostawiły wystarczającą ilość materiału genetycznego: na przykład mamuty włochate, prymitywne wycieczki, wilki tasmańskie, krowy morskie, wędrowne gołębie. nadmorskie trznadel, papugi karolinowe, żaby reobatrach.
Jeśli chodzi o drugą część prognozy Crichtona, nadal jest ona daleka od rzeczywistości - przede wszystkim dlatego, że nauka nie ma do dyspozycji ani jednej pełnej próbki tkanki dinozaura.
Film promocyjny:
KREW DINOZAURÓW
W filmie „Jurassic Park” genom dinozaurów został wyodrębniony z ich współczesnych - owadów wysysających krew zakonserwowanych w bursztynie. Ten oryginalny pomysł zasugerował amerykański lekarz John Tkach, gdy usłyszał o odkryciu entomologa George'a Poinara, który odkrył w 1980 roku całą muchę z nienaruszonymi komórkami, zamrożoną w bursztynowym kamieniu sprzed 40 milionów lat. Niedawno pojawiło się kilka projektów ekstrakcji materiału genetycznego z tych kapsuł czasu, ale żaden nie został pomyślnie zakończony.
Niemniej jednak w 2013 roku paleontolodzy David Penny i Terry Brown postanowili raz na zawsze odpowiedzieć na pytanie, czy można wyodrębnić DNA z owadów „bursztynowych”. Do eksperymentu użyli pszczół pobranych z kopalu, utwardzonego soku drzewnego. Jedna próbka miała około 10 tysięcy lat, a druga zaledwie 60 lat. Wyniki są wymowne: w pierwszej próbce nie udało się zidentyfikować żadnych śladów DNA, w drugiej zidentyfikowano nici DNA bakterii, ale nie samą pszczołę. Problem polega na tym, że gdy owad krzepnie w żywicy, która następnie zamienia się w bursztyn, zachodzi złożony proces chemiczny, a cząsteczka zawierająca informację genetyczną ulega zniszczeniu. Oczywiste jest, że jeśli nie da się zidentyfikować DNA w próbce, która ma 10 tysięcy lat, to tym bardziej niemożliwe będzie wykrycie go w bursztynie, które są o rząd wielkości starsze.
Ogromne nadzieje wzbudził raport z 2005 roku, w którym paleontolog Mary Schweitzer z University of North Carolina, otwierając skamieniałe kości 68-milionowego Tyrannosaurus rex, znalazła fragmenty naczyń krwionośnych, a nawet coś, co wyglądało jak czerwone krwinki! W trakcie badania tych tkanek udało się wyodrębnić kolagen - białko, które stanowi podstawę tkanki łącznej organizmu (ścięgna, kości, chrząstki itp.) I wykazano, że jego skład chemiczny jest podobny do kolagenu ptasiego. Na podstawie reszt aminokwasowych można było nawet odtworzyć siedem krótkich regionów genów kodujących to białko i wykazywały one największe podobieństwo do odpowiadającego im genomu kurczaka (58%).
W 2015 roku świat naukowy wstrząsnął nowym osiągnięciem - Tim Cleland, pracownik firmy Schweitzer, przy użyciu bardziej zaawansowanej techniki, był w stanie wyodrębnić z kości udowej dinozaura kaczodzioba, który żył 80 milionów lat temu, całe naczynia zawierające co najmniej dwa białka laboratoryjne - kolagen i miozyny. Obecnie badają je paleontolodzy.
Odkrycia Schweitzera i Clelanda są wydarzeniem niezwykłym, niemal cudownym, ale do ożywienia dinozaurów potrzeba znacznie więcej materiału genetycznego. I tutaj niestety nie trzeba czekać na przełom: specjalne badania wykazały, że okres półtrwania DNA w normalnych warunkach wynosi 521 lat, więc znaleziska fragmentów starożytnego genomu zawsze będą rzadkie.
STAROŻYTNY WEWNĄTRZ
Istnieje jednak inna droga do odrodzenia wymarłych stworzeń, na którą wskazują naukowcy. Jack Horner, paleontolog z Uniwersytetu Stanowego w Montanie, konsultant w Jurassic Park i dyrektorka badań Mary Schweitzer, jest przekonany, że przy odpowiednich funduszach może „złożyć” dinozaura w pięć do dziesięciu lat, bez konieczności uciekania się do starożytnego DNA.
Horner argumentuje następująco. Jeśli dinozaury są bezpośrednimi przodkami ptaków, to w genomie tego ostatniego należy zachować sekwencje właściwe tylko wymarłym potworom. Istnieje techniczna możliwość aktywowania „uśpionych” genów - dlaczego nie zastosować jej do zwykłych kurczaków i przeglądając różne kombinacje, uzyskać coś, co wygląda jak dinozaur? W rzeczywistości proponuje się odwrócenie ewolucji poprzez przywrócenie utraconych cech gatunkowych.
Chociaż Horner napisał całą książkę przedstawiającą swój plan, inni naukowcy dokonali pierwszego postępu w tym kierunku. Kazachski ewolucjonista Arhat Abzhanov, który pracuje na Uniwersytecie Harvarda, od kilku lat porównuje rozwój embrionów gadów i kurzych, aby zidentyfikować mechanizm powstawania dziobów. W toku badań udało mu się znaleźć różnice w ekspresji białek zaangażowanych w te procesy. Abzhanov i współpracownicy zdołali zablokować wymagane białka w zarodkach kurzych, w wyniku czego w jajach uformowały się kurczaki, których czaszki bardziej przypominały głowy dinozaurów niż ptaków. Niestety, nie pozwolono im się wykluć, przerywając ich rozwój z powodów „etycznych”, ale idea stworzenia „kurozaura” doczekała się wreszcie widocznego uzasadnienia.
Oczywiście eksperymentując z genami ptaków niemożliwe będzie „złożenie” prawdziwego dinozaura, jak obiecuje Horner. Jeśli im się uda, pojawią się zasadniczo nowe stworzenia, które prawdopodobnie nigdy nie istniały w żywej naturze. Dla nich wymyślili nawet specjalną nazwę - reliktoidy (to znaczy mające wygląd starożytnych zwierząt).
Dlaczego więc będą potrzebne? Pisarze science fiction zazwyczaj oferują najprostsze zastosowania reliktoidów: parki rozrywki, egzotyczna kuchnia, badania naukowe. Jednak technologia łączenia genów może zdziałać znacznie więcej. Na przykład otwiera drogę do tworzenia sztucznych biosfer, dostosowanych do warunków innych planet. Albo wykorzystanie mechanizmów ewolucyjnych do regulacji gatunków lądowych. Albo nawet do pojawienia się inteligentnych form życia - o naszych młodszych „braciach”. Tak więc odległa przeszłość posłuży poprawie przyszłości.
Anton Pervushin