Jeszcze nigdy nie udało się zsekwencjonować DNA dinozaura. Techniki wykorzystywane w badaniach tzw. starożytnego DNA uważa się za skuteczne jedynie do analizy stosunkowo młodych skamieniałości, liczących nieco więcej niż milion lat. Dinozaury wyginęły zaś 66 mln lat temu. Ich szczątki uznaje się więc za zbyt stare, aby mogły zachować się w nich choćby ślady DNA.

Jednak wyniki nowego badania pokazują, że to może nie być prawda. Zespół naukowców z Instytutu Paleontologii Kręgowców i Paleoantropologii (IVPP) Chińskiej Akademii Nauk oraz z Muzeum Przyrody w Shandong Tianyu (STM) wyizolował doskonale zachowane komórki chrząstki ze szczątków kaudipteryksa, który żył na terenie dzisiejszych Chin 125 mln lat temu.

Pogrzebany w wulkanicznym popiele

Kaudipteryks był małym wszystkożernym dinozaurem zaliczanym do teropodów. Wyglądem i rozmiarem najbardziej przypominał dzisiejszego pawia, a jego znakiem charakterystycznym był barwny, rozłożysty ogon, umiejscowiony na końcu długiej witki. Badany osobnik żył nad brzegiem płytkich jezior w rejonie znanym jako Jehol Biota (w prowincji Liaoning). To właśnie lokalizacja sprawiła, że jego szczątki przetrwały do dziś.

– Dane geologiczne gromadzone przez lata wykazały, że zachowanie skamielin w Jehol Biota było wyjątkowe, ze względu na drobny popiół wulkaniczny, który zakopywał szczątki i chronił je aż do poziomu komórkowego – wyjaśnia prof. LI Zhiheng z IVPP, współautor badania.

Naukowcy badający skamieliny kaudipteryksa zdołali pozyskać kawałek chrząstki stawowej z prawej kości udowej zwierzęcia. Wykorzystując różne metody mikroskopowe i chemiczne, odwapnili chrząstkę, a następnie poddali analizie. Zauważyli, że komórki zostały doskonale zachowane.

Komórka dinozaura z zachowanym jądrem

Badacze wyizolowali niektóre komórki i zabarwili je hematoksyliną – substancją chemiczną stosowaną w laboratoriach, która wykazuje zdolność do wiązania się z jądrami komórkowymi. Po zabarwieniu materiału pobranego od dinozaura jedna z komórek zmieniła kolor na fioletowy.

Oczom naukowców ukazała się jaśniejsza struktura – czyli jądro komórkowe – z kilkoma ciemniejszymi nitkami wewnątrz odpowiadającymi niciom chromatyny. Chromatyna to włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana m.in. z ciasno upakowanych nici DNA.

Innymi słowy – badanie wykazało, że licząca 125 mln lat komórka dinozaura ma tak dobrze zachowane jądro, że może ono zawierać nawet fragmenty kwasu dezoksyrybonukleinowego.

Potrzeba bardziej skomplikowanych badań

Odkrycie chińskich naukowców z pewnością jest przełomowe, ale dotychczasowe wyniki badań nie przesądzają, czy z zachowanej komórki uda się pozyskać próbkę DNA. Co prawda autorzy nie wykluczają takiej możliwości, jednak potrzebne są dalsze, bardziej skomplikowane i kosztowne analizy.

– Jesteśmy oczywiście zainteresowani skamieniałymi jądrami komórkowymi, ponieważ tam powinna znajdować się większość DNA, jeśli się zachowało. Mamy dobre wstępne dane, bardzo ekscytujące, ale dopiero zaczynamy rozumieć biochemię komórkową starych skamielin – mówi dr Alida Bailleul, współautorka badania.

Nawet jeśli z prehistorycznego jądra komórkowego uda się wyizolować DNA, wciąż nie oznacza to, że możliwe będzie przeprowadzenie pełnego sekwencjonowania. Naukowcy uważają jednak, że nie można wykluczyć takiej możliwości. A jeśli badania zakończą się sukcesem, będzie to okazja do poznania genetyki dinozaurów w stopniu, który do niedawna wydawał się niemożliwy.

Czy próbka DNA pozwoli ożywić dinozaura?

Gdyby DNA dinozaura zostało zsekwencjonowane, zapewniłoby niezwykły wgląd w ewolucję teropodów, ale – jak uspokajają naukowcy – nie przybliżyłoby nas do scenariusza rodem z „Parku Jurajskiego”. Nie mówiąc już o niewielkich rozmiarach samego kaudipteryksa, który nijak się ma do filmowych gigantów, „goła próbka” DNA to za mało, aby przywrócić do życia wymarły gatunek – przynajmniej przy obecnym poziomie rozwoju biotechnologii.

Niemniej nowe odkrycie przynosi nadzieję, że w przyszłości uda nam się pozyskać więcej prehistorycznego DNA. Kluczem na razie wydaje się znalezienie odpowiednio zachowanych chrząstek, a te w zapisie kopalnym są rzadkością.

 

Źródło: Communications Biology.