Het idee om uitgestorven dieren weer tot leven te brengen, verscheen relatief recent - in een tijd waarin wetenschappers eindelijk leerden hoe ze de genomen van meercellige organismen konden ontcijferen. En vandaag heeft het een kans om in de praktijk te worden gerealiseerd. Moeten we wachten op de invasie van dinosauriërs?
MONSTER KLONEN
De beroemde film "Jurassic Park", gebaseerd op de sciencefictionroman van Michael Crichton, presenteert een van de mogelijke technologieën voor de heropleving van oude wezens die miljoenen jaren geleden de aarde bewoonden. Crichton geloofde dat genetische manipulatie zich in de loop van de tijd zo sterk zal ontwikkelen dat wetenschappers in staat zullen zijn om elk dier te creëren, letterlijk te laten groeien uit een enkel ei, waarin het juiste kunstmatige DNA wordt geïmplanteerd. Wat als je op een dag DNA van dinosauriërs en andere prehistorische monsters kunt lezen en reproduceren? Dan is er een mogelijkheid van hun opstanding.
In het eerste deel was de voorspelling van Crichton verrassend nauwkeurig. In 2009 waren Spaanse genetici de eersten die experimenteerden met de introductie van het DNA van een overleden vrouwelijke Pyreneese steenbok Celia, de laatste vertegenwoordiger van zijn ondersoort, in het ei van een gewone huisgeit. Zevenenvijftig "gemodificeerde" embryo's werden in de baarmoeder van verschillende geiten geïmplanteerd. Slechts één embryo doorliep de hele ontwikkelingscyclus en er werd een dier geboren dat genetisch identiek was aan Celia. Helaas, zoals vaak bij klonen, stierf de welp snel, maar er werd een begin gemaakt.
Hoewel timide experimenten de een na de ander zijn mislukt, zijn wetenschappers ervan overtuigd dat er geen fundamentele beperkingen zijn voor de heropleving van dieren die relatief recent zijn uitgestorven en voldoende genetisch materiaal hebben achtergelaten: bijvoorbeeld wolharige mammoeten, primitieve tochten, Tasmaanse wolven, zeekoeien, zwervende duiven. gorzen aan zee, caroline-papegaaien, rheobatrachus-kikkers.
Het tweede deel van de voorspelling van Crichton is nog ver van de realiteit - voornamelijk omdat de wetenschap niet beschikt over één compleet monster dinosaurusweefsel.
Promotie video:
DINOSAURUS BLOED
In de film "Jurassic Park" werd het genoom van dinosauriërs uit hun tijdgenoten gehaald - bloedzuigende insecten bewaard in barnsteen. Dit oorspronkelijke idee werd gesuggereerd door de Amerikaanse arts John Tkach toen hij hoorde over de ontdekking van entomoloog George Poinar, die in 1980 een hele vlieg ontdekte met intacte cellen bevroren in een amberkleurige steen van 40 miljoen jaar oud. Meer recentelijk zijn er verschillende projecten ontstaan om genetisch materiaal uit deze tijdcapsules te extraheren, maar geen enkele is met succes voltooid.
Desalniettemin besloten paleontologen David Penny en Terry Brown in 2013 voor eens en voor altijd de vraag te beantwoorden of het mogelijk is om DNA te extraheren uit "amberkleurige" insecten. Voor het experiment gebruikten ze bijen uit een kop, een verhard boomsap. Een monster was ongeveer 10 duizend jaar oud, de andere slechts 60 jaar oud. De resultaten zijn welsprekend: in het eerste monster was het niet mogelijk sporen van DNA te identificeren, in het tweede werden DNA-strengen van bacteriën geïdentificeerd, maar niet de bij zelf. Het probleem is dat wanneer een insect stolt in hars, dat dan barnsteen wordt, er een complex chemisch proces plaatsvindt en het molecuul dat de genetische informatie bevat, wordt vernietigd. Het is duidelijk dat als het niet mogelijk is om DNA te identificeren in een monster dat 10 duizend jaar oud is, het des te onmogelijk zal zijn om het te detecteren in barnsteenstenen, die ordes van grootte ouder zijn.
Grote hoop werd gewekt door het rapport uit 2005 dat paleontoloog Mary Schweitzer van de Universiteit van North Carolina, die de versteende botten van een 68 miljoen jaar oude Tyrannosaurus rex opende, fragmenten van bloedvaten ontdekte en zelfs iets dat op rode bloedcellen leek! Bij het bestuderen van deze weefsels was het mogelijk om collageen te isoleren - een eiwit dat de basis vormt van het bindweefsel van het lichaam (pees, botten, kraakbeen, enz.), En er werd aangetoond dat de chemische samenstelling ervan vergelijkbaar is met die van vogelkollageen. Op basis van aminozuurresiduen was het zelfs mogelijk om zeven korte genregio's te recreëren die voor dit eiwit coderen, en ze vertoonden de grootste gelijkenis met het overeenkomstige kippengenoom (58%).
In 2015 was de wetenschappelijke wereld geschokt door een nieuwe prestatie: Tim Cleland, een medewerker van Schweitzer, slaagde er met behulp van een meer geavanceerde techniek in om hele vaten te isoleren uit het dijbeen van een eendenbekdinosaurus die 80 miljoen jaar geleden leefde, hele vaten, die ten minste twee laboratoriumeiwitten bevatten - collageen en myosine. Paleontologen bestuderen ze vandaag.
De ontdekkingen van Schweitzer en Cleland zijn een buitengewone gebeurtenis, bijna wonderbaarlijk, maar er is veel meer genetisch materiaal nodig om de dinosauriërs nieuw leven in te blazen. En hier hoef je helaas niet te wachten op een doorbraak: speciale studies hebben aangetoond dat de halfwaardetijd van DNA onder normale omstandigheden 521 jaar is, dus de vondsten van fragmenten van het oude genoom zullen altijd zeldzaam zijn.
OUD BINNEN
Er is echter een andere weg naar de heropleving van uitgestorven wezens, waarnaar wetenschappers wijzen. Paleontoloog Jack Horner van de Montana State University, adviseur voor Jurassic Park en onderzoeksdirecteur Mary Schweitzer, is ervan overtuigd dat hij met de juiste financiering in vijf tot tien jaar een dinosaurus kan 'assembleren', zonder zijn toevlucht te hoeven nemen tot oud DNA.
Horner stelt het volgende. Als dinosaurussen de directe voorouders van vogels zijn, dan moeten binnen het genoom van de laatste sequenties worden bewaard die alleen inherent zijn aan uitgestorven monsters. Er is een technische mogelijkheid om de "slapende" genen te activeren - waarom zou je het niet toepassen op gewone kippen en, door verschillende combinaties te sorteren, iets krijgen dat op een dinosaurus lijkt? In feite wordt voorgesteld de evolutie om te keren door de verloren soortkenmerken te herstellen.
Hoewel Horner een heel boek schreef waarin hij zijn plan schetste, maakten andere wetenschappers de eerste vorderingen in deze richting. De Kazachse evolutionist Arhat Abzhanov, die aan de Harvard University werkt, vergelijkt al jaren de ontwikkeling van reptielen- en kippenembryo's om het mechanisme van snavelvorming te identificeren. In de loop van zijn onderzoek ontdekte hij verschillen tussen de expressie van eiwitten die bij deze processen betrokken zijn. Abzhanov en collega's slaagden erin de benodigde eiwitten in kippenembryo's te blokkeren, waardoor kippen werden gevormd in de eieren, waarvan de schedels meer op de hoofden van dinosauriërs leken dan op vogels. Helaas mochten ze niet uitkomen, wat hun ontwikkeling om "ethische" redenen onderbrak, maar het idee om een "kurosaurus" te creëren kreeg uiteindelijk een zichtbare rechtvaardiging.
Door te experimenteren met vogelgenen, zal het natuurlijk onmogelijk zijn om een echte dinosaurus te 'assembleren', zoals Horner belooft. Als ze succesvol zijn, zullen er fundamenteel nieuwe wezens verschijnen, die waarschijnlijk nooit in de levende natuur hebben bestaan. Voor hen bedachten ze zelfs een speciale naam: relictoïden (dat wil zeggen, met het uiterlijk van oude dieren).
Waarom zijn ze dan nodig? Sciencefictionschrijvers bieden meestal de eenvoudigste toepassingen voor relictoïden: pretparken, exotisch koken, wetenschappelijk onderzoek. Genetische combinatietechnologie kan echter veel meer doen. Het opent bijvoorbeeld de weg naar het creëren van kunstmatige biosferen, aangepast aan de omstandigheden van andere planeten. Of het gebruik van evolutionaire mechanismen om terrestrische soorten te reguleren. Of zelfs tot de opkomst van intelligente levensvormen - onze jongere "broeders in gedachten". Het verre verleden zal dus dienen om de toekomst te verbeteren.
Anton Pervushin