- Динозавры — это одни из самых удивительных и загадочных существ, которые когда-либо жили на Земле. Они доминировали на планете в течение многих миллионов лет, пока не были уничтожены массовым вымиранием около 66 миллионов лет назад. С тех пор люди всегда интересовались этими гигантскими рептилиями, пытаясь восстановить их внешний вид, поведение и образ жизни.
Однако самый захватывающий вопрос, который возникает у многих любителей динозавров, это: можно ли воскресить динозавров с помощью современной науки? Эта идея была популяризирована фильмом «Парк юрского периода», в котором ученые извлекают ДНК динозавров из ископаемых и используют ее для создания клонов динозавров в лаборатории. Но насколько реалистичен этот сценарий? И какие проблемы и перспективы сопровождают поиск древних молекул в ископаемых?
Типовой экземпляр (CM9380) в экспозиции Музея естественной истории Карнеги - Ключ к прошлому
ДНК — это молекула, которая хранит генетическую информацию о всех живых организмах. Она состоит двух (в подавляющем большинстве случаев) нуклеотидных цепей, имеющих четыре азотистых основания которые обозначаются буквами A, T, C и G. Их последовательность определяет уникальные свойства каждого вида и индивидуума. Поэтому анализ ДНК может дать нам много ценной информации о происхождении, родстве и эволюции живых существ.
Однако ДНК — это очень хрупкая молекула, которая быстро разлагается после смерти организма. Факторы, такие как температура, влажность, микроорганизмы, химические реакции и радиация, могут повредить ДНК и разрушить ее на маленькие фрагменты. Поэтому шансы найти целую ДНК в ископаемых очень малы.
Тем не менее, ДНК иногда может сохраняться в очень холодных или сухих условиях, где процесс разложения замедляется. Например, ученые смогли извлечь ДНК из мамонтов, которые замерзли во льду, или из мумий, которые высохли в пустыне. Эти образцы ДНК относительно молоды — они датируются тысячами лет, а не миллионами. Используя эти образцы, ученые пытаются воссоздать геномы вымерших видов и даже клонировать их с помощью современных технологий. Некоторые компании работают над проектами по возвращению шерстистого мамонта и странствующего голубя.
Но что насчет динозавров, которые вымерли 66 миллионов лет назад? Есть ли шанс найти их ДНК в ископаемых? Ученые пытались обнаружить следы ДНК в ископаемых растениях, насекомых и даже динозаврах, но безуспешно. Самый старый образец ДНК, который был найден до сих пор, имеет возраст порядка 1 миллиона лет, и принадлежит мамонту обнаруженному в Восточной Сибири. Все данные из ископаемых, после проведенных экспериментов свидетельствуют об очень низкой вероятности того, что ДНК могут сохраниться в течение десятков миллионов лет.
Даже если ученым удалось бы найти фрагменты ДНК в ископаемых динозавров, они, скорее всего, были бы очень короткими и поврежденными. Короткие фрагменты ДНК вряд ли могут предоставить полезную информацию. И у ученых пока нет технологий, чтобы опознать раздробленные фрагменты ДНК как оригинальные, а не случайные комбинации нуклеотидов, образованные во время процесса окаменения. Поэтому, к сожалению, ДНК динозавров, скорее всего, потеряна навсегда.
Видение художника на Мастодонтов в среде их обитания
Автор: American Museum of Natural History Источник: rtraveler.ru
- Альтернативный источник информации
Если ДНК динозавров недоступна, есть ли другие молекулы, которые могли бы нам о них рассказать? Оказывается, что есть. Белки — это другой тип молекул, так же несущий генетическую информацию. Белки состоят из аминокислот, соединяющихся в длинные цепочки. Последовательность аминокислот в белке определяется последовательностью нуклеотидов в ДНК, кодирующих этот белок. Поэтому анализ белков может дать некоторое представление о ДНК организма.
Ученые выяснили, что белки менее уязвимы, чем ДНК, и поэтому они могут сохраняться дольше. Например, учеными было найдено много примеров окаменевших белков, в частности, целых цепочек аминокислот коллагена (белка, содержащегося в соединительных тканях), но, опять же, они не старше нескольких миллионов лет. Ученые обнаружили коллаген в костях мамонтов, древних шерстистых носорогов и неандертальцев.
Синорнитозавр в реконструкции Gabriel N. U.
Автор: Gabriel N. U. Источник: dinopedia.fandom.com
- Но самое удивительное открытие сделано в 2007 году, когда ученые сообщили о том, что они нашли фрагменты коллагена в кости тираннозавра, возрастом 68 миллионов лет. Это был первый случай обнаружения белков в ископаемых динозавров. Этот результат вызвал большой интерес и восхищение, однако сомнения и критика тоже не обошли его стороной, так как многие ученые поставили под сомнение методологию и достоверность этого исследования. Они указывали на возможность загрязнения образцов, отсутствие какого либо контроля и независимых проверок. Похожие дискуссии затрагивают и более поздние сообщения о деградировавших белках и волокнах коллагена в ископаемых старше 130 миллионов лет.
Ещё одно новое исследование ученых изучает один из аналитических подходов, используя сфокусированный пучок света и рентгеновские лучи, направляя их на образцы древних перьев. Данный метод позволяет определить присутствующие химические связи, и дает информацию о белках и их структуре.
Изучение пернатого динозавра Sinornithosaurus возрастом 125 миллионов лет, показало обильные гофрированные структуры белков, соответствующие белку, называемому бета-кератином, распространенному в перьях современных пернатых. А спиральные структуры белков (указывающие на другой белок — альфа-кератин) были только в малых количествах.
Окаменелость синорнитозавра с сохранившимися перьями
Автор: Неизвестен Источник: dinopedia.fandom.com
- Имитируя процесс окаменения в условиях лаборатории, было обнаружено, что гофрированные структуры белков распутываются и при нагреве, образуют спиральные структуры.
Эти результаты свидетельствуют о том, что перья древних существ были удивительно похожи по химическому составу на перья современных. Они также свидетельствуют о том, что спиральные структуры, скорее всего, являются артефактами возникающими при процессе окаменения.
Тем не менее, это подтверждает мнение о том, что следы белков могут сохраняться в течении крайне длительного времени. Современные методы позволяют палеонтологам идентифицировать фрагменты молекул в ископаемых животных, которые датируются от десятков до сотен миллионов лет. Так что, сафари на динозавров нам не дождаться?
Ученые обнаружили молекулы, которые могут предоставить информацию о цвете, питании и здоровье древних организмов, такие как гемоглобин и меланиновые пигменты.
Но что насчет воскрешения динозавров? Может ли наука сделать это реальностью? К сожалению, ответ, скорее всего, отрицательный. Для воскрешения вида, нам, все же, необходима целая ДНК, которая содержит все необходимые данные для создания живого организма. Белки, хотя и полезны, однако не не заменяют ДНК в этом процессе. Белки несут только часть данных, закодированных в ДНК, и не могут воспроизвести ее полностью. Более того, белки не могут передаваться от одного поколения к другому, как это делает ДНК.
Поэтому, хотя ученые достигли существенного прогресса в изучении древних молекул, перспектива создания реального «Парка юрского периода» остается лишь научной фантастикой. Все полученные данные из ископаемых и экспериментов сейчас свидетельствуют о том, что ДНК динозавров просто недоступна для нас. И мы не имеем технологии, чтобы воссоздать ее из белков или других источников.
Лучшие лабораторные протоколы и эксперименты по окаменению помогают делать более точные интерпретации ископаемых. Это прокладывает путь для более точных исследований древних молекул. В будущем эти исследования могут оспорить текущее мнение ученых о том как долго могут выживать молекулы, и, вероятно, даже изменить наше понимание эволюции жизни на Земле. Но пока что мы должны довольствоваться тем, что мы можем увидеть динозавров только на экранах кинотеатров или в музеях. Но, может быть, оно и к лучшему?