Kontrola rzeczywistości: klonowanie dinozaurów przy użyciu DNA z Parku Jurajskiego

11

Pojawiły się około 230 milionów lat temu. W późnym triasie. Około.

Od tego momentu dinozaury stały się wszystkim. Małe drapieżniki biegające na dwóch nogach. Gigantyczne zwierzęta roślinożerne poruszające się ciężko na czterech nogach. Okres jurajski, położony w samym centrum ery mezozoicznej (od około -201 do -145 milionów lat temu), stał się ich złotym wiekiem. Pomyśl o Stegozaurze. Apatozaur. Allozaur. Potem przyszedł okres kredy – ostatni rozdział. Wtedy właśnie pojawiły się główne „gwiazdy”: Tyrannosaurus rex, Triceratops i Velociraptor. Widziałeś je. Prawdopodobnie więcej niż raz. „Park Jurajski”. „Świat Jurajski”. Hollywood kocha dobrego gada.

Zwierzęta te nie były przywiązane do jednego miejsca. Byli wszędzie. Na każdym kontynencie. Pozostawili po sobie tysiące skamieniałości. Paleontolodzy wykorzystują te kości do rekonstrukcji ich wyglądu, stylu życia i ścieżek ewolucyjnych.

Potem nadszedł koniec. Około 66 milionów lat temu. Masowe wymieranie. Prawdopodobnie w wyniku uderzenia asteroidy w rejon współczesnego półwyspu Jukatan. To zmieniło wszystko. Życie na Ziemi obrało inny kierunek.

Ale nie zapominamy. Od XIX wieku zawładnęły nami dinozaury. Zarówno naukowcy, jak i zwykli ludzie. Nie są już tylko obiektami badań. Stały się symbolami. Symbole ewolucji. Symbole utraconej wielkości. A odkąd zaczęły się filmy? Reprezentują niewyraźną granicę między nauką twardą a czystą fikcją.

Czy naprawdę można sklonować dinozaury za pomocą DNA z bursztynu?

Jurassic Park został wydany w 1993 roku. Książkę napisał Michael Crichton, a film wyreżyserował Steven Spielberg. Podstawowa idea była uwodzicielska. Co by było, gdybyśmy mogli ożywić stworzenia, które wymarły 65 milionów lat temu?

Urządzenie fabularne? Bursztyn.

W historii naukowcy odkryli prehistoryczne komary zamrożone w skamieniałej żywicy drzewnej. Wewnątrz tych owadów? Krew. Wewnątrz tej krwi? DNA dinozaura. Pozyskuje go fikcyjna firma InGen. Wypełniają brakujące luki genetyczne w DNA współczesnych żab. Wszczepiają zarodki do żywych komórek jajowych. Wysięgnik. Dinozaury.

To brzmi prawdziwie na ekranie. Nauka wygląda genialnie. Technicy noszą białe fartuchy. Ale czy to naprawdę możliwe?

Hipoteza opiera się na założeniu, że DNA może pozostać nienaruszone przez dziesiątki milionów lat.

To jest główne pytanie. Czy naprawdę możliwe jest odtworzenie fragmentów starożytnego kodu w celu ożywienia dinozaura poprzez klonowanie?

Film mówi, że tak. Rzeczywistość mówi… czekaj. To skomplikowane. Pomysł opiera się na zachowaniu DNA przez eony. Sugeruje to, że musimy po prostu załatać dziury w sekwencji genetycznej. Jeśli proces wydaje się niezawodny w teatrze, jak wygląda w laboratorium?

Musimy oddzielić rozrywkę od biologii. Wykonalność techniczna to jedno. Kolejnym problemem są ograniczenia biologiczne. A co z etyką? To zupełnie inna historia.

Kiedy więc widzisz, jak T-Rex rozbija szybę, zadaj sobie pytanie: czy to nauka? A może to po prostu bardzo kosztowna historia?

Problem półtrwania

DNA ulega zniszczeniu.

Nawet w idealnych warunkach. W optymalnej temperaturze. Żadnych bakterii. Nic jej nie zżera. Jednak nadal się rozpada. Badania, w szczególności artykuł Allentoffa i in. z 2012 r. opublikowane w Proceedings of the Royal Society B, określa ilościowo ten rozpad. Okres półtrwania wynosi około 521 lat.

Wykonaj matematykę. Za 6,8 miliona lat zniknie ostatni ślad. Zostanie zmiażdżony w nic. Dinozaury wymarły 66 milionów lat temu. To nie tylko rozstanie. To jest otchłań. Wyodrębnienie pełnego genomu dinozaura jest nie tylko trudne. Jest to naukowo niemożliwe z punktu widzenia współczesnej fizyki.

Najstarsze DNA, jakie udało nam się wyodrębnić z Ziemi, pochodzi od mamutów i prehistorycznych koni. Ma niespełna milion lat. To tylko niewielka część potrzebnego czasu.

A co jeśli znajdziesz fragmenty? Powodzenia. Trzeba by je złożyć jak puzzle, w którym brakuje połowy elementów. Ale co gorsze, nie wiesz, co robią te części. Genom dinozaura to pusta strona. Obecnie nie ma żywej komórki gospodarza, która byłaby w stanie unieść zarodek dinozaura. Brak macicy. Bez jajka. Tylko cisza.

Czy możemy zrekonstruować dinozaura przy użyciu DNA kurczaka?

Niektórzy naukowcy nie poddają się. Oni zmieniają zasady gry.

Jack Horner, paleontolog, który doradzał Spielbergowi przy Parku Jurajskim, kieruje projektem Chickenosaurus. Nie chce klonować martwego stworzenia. Chce obudzić martwe geny w żywym organizmie.

Ptaki to dinozaury. Wiemy to. Zatem Horner próbuje aktywować geny atawistyczne u kurczaków. Cechy, które były uśpione miliony lat temu. Zęby. Ogon. Pazury.

Eksperymenty na zarodkach kurzych wykazały już, że rozwój można skorygować. Możesz sprawić, że dziób będzie wyglądał bardziej jak pysk. Kręgi ogonowe można stymulować do wzrostu tam, gdzie normalnie przestają rosnąć. To nie jest Tyrannosaurus rex. To dziwny, zmodyfikowany ptak. Ale to jest początek.

Potem jest biologia syntetyczna. Narzędzia takie jak CRISPR-Cas9 pozwalają nam edytować genomy z chirurgiczną precyzją. Marzeniem jest stworzenie sztucznego genomu. Połącz wszystko, co wiemy o anatomii dinozaurów i genetyce współczesnych ptaków. Stwórz hybrydę. Chimera.

To nie jest zmartwychwstanie. To jest przybliżenie. Ale wynik może wyglądać na tyle podobnie do oryginału, że cię przestraszy.

Dlaczego bursztyn nie jest magiczną kapsułą czasu

Hollywood kocha bursztyn.

W filmach komar zostaje złapany w żywicę. Leży tam od milionów lat. Wysysamy krew. Dostajemy DNA. Tworzymy park.

Rzeczywistość jest trudniejsza.

Bursztyn doskonale zachowuje swoją strukturę. Utrzymuje nogi owada w nienaruszonym stanie. Ale nie chroni DNA. Niedawne badania zaprzeczyły twierdzeniom o znalezieniu DNA dinozaura w bursztynie. Te sekwencje? Współczesne zanieczyszczenia. Ludzkie DNA. Błędy laboratoryjne. Nie starożytni giganci.

Cząsteczka po prostu nie może przetrwać tak długo. Nie w bursztynie. Nie w lodzie. Nigdzie.

Rozwój i bariery etyczne

Nawet gdybyś miał kod, nadal miałbyś problem ze sprzętem.

Organizm to nie tylko ciąg liter. Rozwój zależy od epigenetyki. Sygnały od matki. Specyficzne środowisko komórki. Nie można po prostu wydrukować oprogramowania i oczekiwać, że komputer się uruchomi. Bez jaja dinozaura lub macicy dinozaura sklonowany zarodek prawdopodobnie nie rozwinie się prawidłowo. On poniesie porażkę.

Następnie pojawia się kwestia etyki.

Jeśli możemy to zrobić, czy powinniśmy?

Jaki jest cel? Przejażdżka po parku tematycznym? Ciekawość naukowa? Gdzie będą mieszkać te stworzenia? W zoo? Na wolności? Zagrożenia dla środowiska są ogromne. Kwestie moralne są jeszcze bardziej złożone. Czy mają prawa? Do kogo należą?

Nigdy nie odeszli

Stworzenie dinozaura poprzez klonowanie jest fikcją. Technologia nie istnieje. Biologia tego zabrania.

Ale oto zwrot akcji.

Dinozaury nie wyginęły. Przynajmniej nie całkowicie.

Spójrz na zewnątrz.

Czy widzisz wróbla? Gołąb? Struś?

To są dinozaury. Bezpośredni potomkowie teropodów. Mają puste kości. Pióra. Postawa na dwóch nogach. Niektórzy nawet mają takie same cechy behawioralne jak ich przodkowie z jury.

Każdy ptak jest żywym reliktem linii Velociraptorów. Daleki następca Tyrannosaurus rex.

Są małe. Latają. Nie zjadają twoich turystów. Ale oni tu są.

Jeśli więc chcesz zobaczyć dinozaura, nie potrzebujesz laboratorium. Nie potrzebujesz bursztynu. Wystarczy spojrzeć w górę.