Dinosaurus-DNA Vandaag: Mythe Of Realiteit?

Inhoudsopgave:

Video: Dinosaurus-DNA Vandaag: Mythe Of Realiteit?

Video: Dinosaurus-DNA Vandaag: Mythe Of Realiteit?
Video: Traces of Dinosaur DNA(?) & Photoluminescent Dinosaurs - 7 Days of Science 2024, Maart
Dinosaurus-DNA Vandaag: Mythe Of Realiteit?
Dinosaurus-DNA Vandaag: Mythe Of Realiteit?
Anonim
Dinosaurus-DNA vandaag: mythe of realiteit? - dinosaurus, DNA
Dinosaurus-DNA vandaag: mythe of realiteit? - dinosaurus, DNA
Image
Image

Sinds paleontoloog van de Universiteit van North Carolina Mary Schweitzer (Mary Schweitzer) vond ze in fossielen van dinosauriërs zacht weefselen vóór de moderne wetenschap van oude wezens rees de vraag: kunnen we ooit iets vinden? Echt dinosaurus-DNA?

En als dat zo is, zullen we dan niet in staat zijn om deze geweldige dieren met zijn hulp te herscheppen?

Het is niet gemakkelijk om eenduidige antwoorden op deze vragen te geven, maar Dr. Schweitzer stemde er niettemin mee in om ons te helpen begrijpen wat we vandaag weten over het genetische materiaal van dinosaurussen en waar we in de toekomst op kunnen rekenen.

Kunnen we DNA uit fossielen halen?

Deze vraag moet worden begrepen als "kunnen we dinosaurus-DNA krijgen"? Botten zijn samengesteld uit het mineraal hydroxyapatiet, dat zo'n hoge affiniteit heeft voor DNA en veel eiwitten dat het tegenwoordig actief in laboratoria wordt gebruikt om hun moleculen te zuiveren. De botten van dinosaurussen liggen al 65 miljoen jaar in de grond en de kans is vrij groot dat als je er actief naar DNA-moleculen gaat zoeken, het goed mogelijk is om ze te vinden.

Simpelweg omdat sommige biomoleculen zich aan dit mineraal kunnen hechten, zoals klittenband. Het probleem zal echter niet zozeer zijn om eenvoudig DNA in dinosaurusbotten te vinden, maar om te bewijzen dat deze moleculen tot dinosauriërs behoren en niet van een andere mogelijke bron afkomstig zijn.

Zullen we ooit echt DNA uit een dinosaurusbot kunnen halen? Het wetenschappelijke antwoord is ja. Alles is mogelijk totdat het tegendeel is bewezen. Kunnen we nu bewijzen dat het onmogelijk is om dinosaurus-DNA te extraheren? Nee, dat zijn ze niet. Hebben we al een echt dinosaurusgenmolecuul? Nee, deze vraag staat nog open.

Hoe lang kan DNA worden bewaard in het geologische archief en hoe kan worden aangetoond dat het tot een dinosaurus behoort en niet samen met een of andere verontreiniging in een monster in het laboratorium is terechtgekomen?

Veel wetenschappers geloven dat DNA een vrij korte houdbaarheid heeft. Naar hun mening zullen deze moleculen waarschijnlijk niet langer meegaan dan een miljoen jaar, en zeker niet meer dan vijf tot zes miljoen jaar op zijn best. Deze positie ontneemt ons elke hoop om het DNA te zien van wezens die meer dan 65 miljoen jaar geleden leefden. Maar waar komen deze cijfers vandaan?

Wetenschappers die aan dit probleem werkten, stopten DNA-moleculen in heet zuur en bepaalden de tijd die nodig was om te vervallen. Hoge temperatuur en zuurgraad zijn lange tijd als "vervangers" gebruikt. Volgens de bevindingen van de onderzoekers vervalt DNA vrij snel.

De resultaten van een van deze onderzoeken, waarin het aantal DNA-moleculen werd vergeleken dat met succes werd geëxtraheerd uit monsters van verschillende leeftijden - van enkele honderden tot 8000 jaar - toonden aan dat het aantal geëxtraheerde moleculen afneemt met de leeftijd.

Wetenschappers hebben zelfs de "vervalsnelheid" kunnen modelleren en voorspelden, hoewel niet getest, dat het hoogst onwaarschijnlijk is dat DNA in botten uit het Krijt wordt gevonden. Ironisch genoeg toonde dezelfde studie aan dat leeftijd alleen de afbraak of het behoud van DNA niet kan verklaren.

Image
Image

Aan de andere kant hebben we vier onafhankelijke bewijslijnen dat moleculen die chemisch vergelijkbaar zijn met DNA zich kunnen lokaliseren in de cellen van onze eigen botten, en dit komt goed overeen met de verwachting dat dergelijke vondsten in dinosaurusbotten worden gevonden.

Dus, als we DNA isoleren van botten van dinosauriërs, hoe kunnen we er dan zeker van zijn dat dit niet het resultaat is van latere besmetting?

Het idee dat DNA zo lang kan meegaan, heeft een vrij kleine kans op succes, dus elke claim om echt dinosaurus-DNA te vinden of te herstellen, moet aan de strengste criteria voldoen.

Wij bieden het volgende aan:

1. De uit het bot geïsoleerde DNA-sequentie moet overeenkomen met wat op basis van andere gegevens zou worden verwacht. Tegenwoordig zijn er meer dan 300 bekende tekens die dinosaurussen met vogels verbinden en overtuigend bewijzen dat vogels afstammen van theropode dinosaurussen.

Daarom moeten de DNA-sequenties van dinosaurussen die uit hun botten worden verkregen, meer lijken op het genetische materiaal van vogels dan op het DNA van krokodillen, terwijl ze van beide verschillen. Ze zullen ook verschillen van elk DNA dat uit moderne bronnen komt.

2. Als dinosaurus-DNA echt is, zal het duidelijk zeer gefragmenteerd en moeilijk te analyseren zijn met onze huidige methoden, ontworpen om gezond en gelukkig modern DNA te sequensen.

Als "Tirex-DNA" blijkt te bestaan uit lange strengen die relatief gemakkelijk te ontcijferen zijn, dan hebben we hoogstwaarschijnlijk te maken met besmetting en niet met echt dinosaurus-DNA.

3. Het DNA-molecuul wordt als kwetsbaarder beschouwd dan andere chemische verbindingen. Als er dus authentiek DNA in het materiaal aanwezig is, dan moeten er andere, duurzamere moleculen zijn, bijvoorbeeld collageen.

Tegelijkertijd moet de connectie met vogels en krokodillen ook worden getraceerd in de moleculen van deze stabielere verbindingen. Daarnaast zijn in het fossiele materiaal bijvoorbeeld lipiden te vinden die celmembranen vormen. Lipiden zijn gemiddeld stabieler dan eiwitten of DNA-moleculen.

4. Als eiwitten en DNA met succes zijn bewaard sinds het Mesozoïcum, moet hun verband met dinosaurussen niet alleen worden bevestigd door sequentiebepaling, maar ook door andere methoden van wetenschappelijk onderzoek. Het binden van eiwitten aan specifieke antilichamen zal bijvoorbeeld bewijzen dat dit inderdaad eiwitten van zacht weefsel zijn en geen verontreiniging door externe gesteenten.

In onze onderzoeken waren we in staat om met succes een chemisch DNA-achtige substantie in T. Rex-botcellen te lokaliseren met behulp van zowel DNA-specifieke methoden als antilichamen tegen eiwitten die zijn geassocieerd met DNA van gewervelde dieren.

5. Ten slotte, en misschien wel het belangrijkste, moet in alle stadia van elk onderzoek goed toezicht worden gehouden. Naast de monsters waaruit we DNA hopen te isoleren, is het noodzakelijk om de gastgesteenten te onderzoeken, evenals alle chemische verbindingen die in het laboratorium worden gebruikt. Als ze ook sequenties bevatten die voor ons van belang zijn, dan zijn het hoogstwaarschijnlijk gewoon verontreinigende stoffen.

Zullen we ooit een dinosaurus kunnen klonen?

In zekere zin. Klonen, zoals gebruikelijk in het laboratorium, is het inbrengen van een bekend stuk DNA in bacteriële plasmiden.

Image
Image

Dit fragment repliceert telkens wanneer de cel zich deelt, wat resulteert in veel kopieën van identiek DNA.

Universiteit van North Carolina paleontoloog Mary Schweitzer

Een andere kloneringsmethode is het plaatsen van een hele set DNA in levensvatbare cellen, waaruit vooraf hun eigen kernmateriaal is verwijderd. Dan wordt zo'n cel in het organisme van de gastheer geplaatst en begint het donor-DNA de vorming en ontwikkeling van nakomelingen te regelen, volledig identiek aan de donor.

De beroemde Dolly het schaap is een voorbeeld van het gebruik van deze methode van klonen. Als mensen het hebben over 'een dinosaurus klonen', bedoelen ze meestal zoiets als dit. Dit proces is echter ongelooflijk complex, en ondanks de onwetenschappelijke aard van deze veronderstelling, is de kans dat we ooit in staat zullen zijn om alle inconsistenties tussen DNA-fragmenten van dinosaurusbotten te overwinnen en levensvatbare nakomelingen te produceren zo klein dat ik het classificeer als " lijkt niet mogelijk."

Maar alleen omdat de kans op het creëren van een echt Jurassic Park klein is, kan niet worden gezegd dat het onmogelijk is om het originele dinosaurus-DNA zelf of andere moleculen uit oude overblijfselen te herstellen. In feite zouden deze oude moleculen ons veel kunnen vertellen. Alle evolutionaire veranderingen moeten immers eerst in genen plaatsvinden en worden weerspiegeld in DNA-moleculen.

We kunnen ook veel leren over de duurzaamheid van moleculen in vivo, rechtstreeks, in plaats van door laboratoriumexperimenten. Ten slotte levert het herstel van moleculen uit fossiele specimens, waaronder dinosaurussen, ons belangrijke informatie op over de oorsprong en verspreiding van verschillende evolutionaire innovaties, zoals veren.

We hebben nog veel te leren in de moleculaire analyse van fossielen, en we moeten uiterst voorzichtig te werk gaan en nooit de gegevens die we ontvangen overschatten. Maar we kunnen zoveel interessante dingen extraheren uit de moleculen die in de fossielen zijn bewaard, dat het zeker onze inspanningen verdient.

Aanbevolen: