Dlaczego nie można sklonować dinozaura?
Odpowiedź redaktoraPomysł klonowania dinozaurów ze szczątków kopalnych nabrał szczególnej aktualności po premierze filmu „Park Jurajski”, który opowiada o tym, jak naukowiec nauczył się klonować dinozaury i stworzył na bezludnej wyspie cały park rozrywki, w którym można było zobaczyć żywe zwierzęta starożytne zwierzę na własne oczy.
Ale kilka lat temu australijscy naukowcy pod przewodnictwem Mortena Allentofta I Michaela Bunce’a z Murdoch University (Australia Zachodnia) udowodniły, że nie da się „odtworzyć” żywego dinozaura.
Naukowcy datowali metodą radiowęglową tkankę kostną pobraną ze skamieniałych kości 158 wymarłych ptaków moa. Te wyjątkowe i ogromne ptaki żyły w Nowej Zelandii, jednak 600 lat temu zostały doszczętnie zniszczone przez maoryskich aborygenów. W rezultacie naukowcy odkryli, że ilość DNA w tkance kostnej zmniejsza się z biegiem czasu – co 521 lat liczba cząsteczek zmniejsza się o połowę.
Ostatnie cząsteczki DNA znikają z tkanki kostnej po około 6,8 milionach lat. W tym samym czasie ostatnie dinozaury zniknęły z powierzchni ziemi pod koniec okresu kredowego, czyli około 65 milionów lat temu - na długo przed krytycznym progiem dla DNA wynoszącym 6,8 miliona lat i nie było tam żadnych cząsteczek DNA pozostawione w tkance kostnej szczątków, które udało się znaleźć archeologom.
„W rezultacie odkryliśmy, że ilość DNA w tkance kostnej, jeśli jest przechowywana w temperaturze 13,1 stopnia Celsjusza, zmniejsza się o połowę co 521 lat” – powiedział lider zespołu badawczego Mike Bunce.
„Ekstrapolowaliśmy te dane na inne, wyższe i niższe temperatury i odkryliśmy, że jeśli utrzymamy tkankę kostną w temperaturze minus 5 stopni, ostatnie cząsteczki DNA znikną za około 6,8 miliona lat” – dodał.
Wystarczająco długie fragmenty genomu można znaleźć jedynie w zamrożonych kościach nie starszych niż milion lat.
Nawiasem mówiąc, do tej pory najstarsze próbki DNA wyizolowano ze szczątków zwierząt i roślin znalezionych w wiecznej zmarzlinie. Wiek znalezionych szczątków to około 500 tysięcy lat.
Warto zaznaczyć, że naukowcy będą prowadzić dalsze badania w tym obszarze, gdyż różnice w wieku szczątków odpowiadają jedynie za 38,6% rozbieżności w stopniu zniszczenia DNA. Na tempo rozpadu DNA wpływa wiele czynników, m.in. warunki przechowywania szczątków po wykopaliskach, skład chemiczny gleby, a nawet pora roku, w której padło zwierzę.
Oznacza to, że istnieje szansa, że w warunkach wiecznego lodu lub podziemnych jaskiń okres półtrwania materiału genetycznego będzie dłuższy niż zakładają genetycy.
Erenhot, miasto dinozaurów. Zdjęcie: AiF / Grigorij Kubatyan
A co powiesz na mamuta?
Regularnie pojawiają się doniesienia o tym, że naukowcy odkryli szczątki nadające się do klonowania. Kilka lat temu naukowcy z Północno-Wschodniego Uniwersytetu Federalnego w Jakucie i Centrum Badań nad Komórkami Macierzystymi w Seulu podpisali porozumienie o współpracy nad sklonowaniem mamuta. Naukowcy planowali ożywić starożytne zwierzę przy użyciu materiału biologicznego znalezionego w wiecznej zmarzlinie.Do eksperymentu wybrano współczesnego słonia indyjskiego, którego kod genetyczny jest jak najbardziej podobny do DNA mamutów. Naukowcy przewidywali, że wyniki eksperymentu będą znane nie wcześniej niż za 10-20 lat.
W tym roku ponownie pojawiły się wiadomości od naukowców z Północno-Wschodniego Uniwersytetu Federalnego, w których donoszono o odkryciu mamuta, który żył w Jakucji 43 tysiące lat temu. Zebrany materiał genetyczny sugeruje, że zachowało się nienaruszone DNA, jednak eksperci są sceptyczni, ponieważ klonowanie wymaga bardzo długich nici DNA.
Żywe klony
Temat klonowania ludzi rozwija się nie tyle w sposób naukowy, co społeczny i etyczny, wywołując kontrowersje w temacie bezpieczeństwa biologicznego, samoidentyfikacji „nowego człowieka”, możliwości pojawienia się osób ułomnych , wywołując także kontrowersje religijne. Jednocześnie prowadzone są eksperymenty z klonowaniem zwierząt, które mają przykłady pomyślnego zakończenia.
Pierwszy na świecie klon, kijanka, powstał w 1952 roku. Radzieccy badacze byli jednymi z pierwszych, którzy w 1987 roku pomyślnie sklonowali ssaka (mysz domową).Najbardziej uderzającym kamieniem milowym w historii klonowania istot żywych były narodziny owcy Dolly – jest to pierwszy sklonowany ssak uzyskany poprzez przeszczepienie jądra komórki somatycznej do cytoplazmy komórki jajowej pozbawionej własnego jądra. Owca Dolly była genetyczną kopią owcy-dawcy komórek (tj. klonem genetycznym).
Jeśli w naturalnych warunkach każdy organizm łączy w sobie cechy genetyczne ojca i matki, wówczas Dolly miała tylko jednego genetycznego „rodzica” – prototypową owcę. Eksperyment przeprowadzony przez Iana Wilmuta i Keitha Campbella w Instytucie Roslyn w Szkocji w 1996 roku był przełomem technologicznym.
Później brytyjscy i nie tylko naukowcy przeprowadzili eksperymenty dotyczące klonowania różnych ssaków, w tym koni, byków, kotów i psów.
Jeśli chodzi o materiał organiczny, czy można z niego wyekstrahować DNA dinozaura? Nie bardzo. Paleontolodzy nieustannie spierają się o przydatność materii organicznej, ale DNA nigdy nie zostało wyekstrahowane (i najwyraźniej nigdy nie będzie w stanie).
Weźmy na przykład Tyrannosaurus rex (który jest rexem). W 2005 roku naukowcy wykorzystali słaby kwas do wydobycia ze szczątków słabej i giętkiej tkanki, w tym komórek kostnych, czerwonych krwinek i naczyń krwionośnych. Jednak późniejsze badania wykazały, że znalezisko było tylko przypadkiem. poważnie się podekscytował. Dodatkowa analiza z wykorzystaniem datowania radiowęglowego i skaningowej mikroskopii elektronowej wykazała, że badanym materiałem nie była tkanka dinozaura, ale biofilm bakteryjny – kolonie bakterii połączone ze sobą polisacharydami, białkami i DNA. Te dwie rzeczy wyglądają dość podobnie, ale mają więcej wspólnego z płytką nazębną niż z komórkami dinozaurów.
W każdym razie odkrycia te były bardzo interesujące. Być może najciekawsza rzecz, jakiej jeszcze nie znaleźliśmy. Naukowcy udoskonalili swoje techniki, a kiedy dotarli do gniazda lufengozaura, przygotowali się. Urzekający? Absolutnie. Organiczny? Tak. DNA? NIE.
Ale co, jeśli jest to możliwe?
jest nadzieja
W ciągu ostatnich dziesięciu lat postęp w dziedzinie komórek macierzystych, resuscytacja starożytnego DNA i odbudowa genomu przybliżyły koncepcję „odwrotnego wymierania” do rzeczywistości. Jednak nadal nie jest jasne, jak blisko i co to może oznaczać dla najstarszych zwierząt.
Korzystając z zamrożonych komórek, w 2003 roku naukowcom udało się sklonować koziorożca pirenejskiego znanego jako bucardo, ale zdechł on w ciągu kilku minut. Od lat australijscy badacze próbują przywrócić do życia południowy gatunek żaby żywiącej się jamą ustną, z których ostatnia zdechła kilkadziesiąt lat temu, ale ich przedsięwzięcie jak dotąd zakończyło się niepowodzeniem.
W ten sposób potykając się i przeklinając na każdym kroku naukowcy dają nam nadzieję na bardziej ambitne reanimacje: mamutów, gołębi wędrownych i koni jukońskich, które wymarły 70 tysięcy lat temu. Wiek ten może na początku być mylący, ale wyobraź sobie: to jedna dziesiąta procent czasu, w którym zmarł ostatni dinozaur.
Nawet gdyby DNA dinozaura było tak stare jak wczorajszy jogurt, liczne względy etyczne i praktyczne pozostawiłyby jedynie najbardziej szalonych naukowców wśród tych, którzy poparliby ideę wskrzeszenia dinozaurów. Jak będziemy regulować te procesy? Kto to zrobi? Jak wskrzeszenie dinozaurów wpłynie na ustawę o gatunkach zagrożonych? Co oprócz bólu i cierpienia przyniosą nieudane próby? A co jeśli wskrzeszymy śmiertelne choroby? Co się stanie, jeśli gatunki inwazyjne będą rosły na sterydach?
Oczywiście istnieje potencjał wzrostu. Podobnie jak w przypadku wilków w Parku Yellowstone, „wycofanie się” niedawno wymarłych gatunków mogłoby przywrócić równowagę zaburzonym ekosystemom. Niektórzy uważają, że ludzkość ma dług wobec zwierząt, które zniszczyła.
Problem DNA jest na razie kwestią czysto akademicką. Oczywiste jest, że wskrzeszenie zamrożonego mamuta z zamarzniętej klatki może nie wzbudzić większych podejrzeń, ale co zrobić z dinozaurami? Odkrycie gniazda lufengozaura może być najbliższym odkryciem Parku Jurajskiego.
Alternatywnie możesz spróbować skrzyżować wymarłe zwierzę z żywym. W 1945 roku niektórzy niemieccy hodowcy twierdzili, że udało im się wskrzesić tura, dawno wymarłego przodka współczesnego bydła, ale naukowcy wciąż nie wierzą w to wydarzenie.
Mówiąc ściślej, po zakończeniu pracy nad tym projektem efektem powinien być kurczak z łuskami, posiadający przednie kończyny, a nawet zęby.
Swoją drogą to właśnie Horner doradzał Spielbergowi podczas pracy nad słynnym filmem „Park Jurajski”.
Ponadto Jack zbudował swoją reputację w środowisku naukowym publikacją swojej pracy pt. Jak zbudować dinozaura.
Ale dlaczego kurczak? Nie przez przypadek znalazła się pod szczególną uwagą genetyków. Podobne eksperymenty przeprowadzili już naukowcy z Uniwersytetu Wisconsin kilka lat temu. Następnie przeprowadzili wszelkiego rodzaju eksperymenty na zarodkach kurzych.
Nie mogli nie zauważyć pewnych osobliwości, które polegały na tym, że na szczękach zarodka kurczaka najpierw pojawiały się, a po pewnym czasie znikały wyrostki, które przypominały tzw. zęby szablaste występujące u aligatorów.
Po zbadaniu składu zmutowanych genów naukowcy odkryli gen, który zabija je przed narodzinami ptaka. Oprócz tego odkryto także inny efekt uboczny, czyli kolejny gen, który ma odpowiadać za wygląd zębów podobnych do dinozaurów.
Gen ten był uśpiony przez ponad 70 milionów lat. Naukowcy Fallon i Harris, którzy przeprowadzili badania nad DNA kurczaka, stworzyli specjalny wirus, który objawia się tymi genami. Po jego wprowadzeniu zarodki nie obumarły, po prostu zaczęły im rosnąć zęby.
Po bardziej szczegółowym badaniu zarodków kurzych naukowcy z Uniwersytetu McGill odkryli w embrionach na najwcześniejszych etapach ich rozwoju podstawy ogonów podobne do ogonów tych samych dinozaurów.
Ale w trakcie rozwoju zarodka nadszedł pewien moment, w którym uruchomił się ukryty mechanizm genetyczny i w wyniku jego działania ogon gdzieś zniknął. Teraz naukowcy obawiają się, że próbują „przywrócić” ogon.
Oczywiście osiągnięcie tego celu jest bardzo trudne, ale entuzjaści są pewni, że jeśli „naciśniesz” ukryte „dźwignie” genetyczne, sukces eksperymentów nie zajmie dużo czasu.
Jeśli badania te zakończą się sukcesem, naukowcy planują podjąć próbę wskrzeszenia starożytnego tyranozaura. Jest rzeczą zupełnie naturalną, że ich plany spotkały się z poważną krytyką wśród przedstawicieli środowiska naukowego, jednak pomimo braku zaufania badacze w dalszym ciągu upierają się, że przy współczesnym rozwoju nauki w ich pomyśle nie ma rzeczy niemożliwych.
Jeśli naukowcom nadal uda się osiągnąć pożądany rezultat, może to radykalnie zmienić niektóre poglądy na temat procesu ewolucyjnego, a nawet może zaistnieć konieczność przepisania dobrze znanych prac naukowych na temat ewolucji.
Marzenie o wskrzeszeniu dinozaurów, mamutów i innych wymarłych zwierząt nieustannie pojawia się w prasie, choć zdecydowana większość naukowców podchodzi do tego pomysłu bardzo sceptycznie. Czy ludzie będą kiedykolwiek mogli chodzić po parku przez jakiś czas?
Aleksander Czubenko
Zacznijmy od złej wiadomości: Jurassic Park to czysta fantasy. Nie było nawet śladów DNA u komarów zatopionych w bursztynie, a tym bardziej w skamieniałych szczątkach dinozaurów. Najprawdopodobniej jeszcze przed rozpoczęciem kręcenia pierwszego filmu epopei jej konsultant naukowy, paleontolog Jack Horner, nie miał co do tego wątpliwości. Chociaż (zapewne nie bez wpływu pracy ze Spielbergiem) opracował projekt stworzenia stworzenia podobnego do dinozaura, ale o tym później.
A niedawno marzenie o dinozaurach wreszcie zostało pogrzebane. Duńscy i australijscy paleogenetycy przeanalizowali DNA z kości ponad półtora setki wymarłych nowozelandzkich ptaków moa olbrzymich w wieku od 600 do 8000 lat i obliczyli, że (w każdym razie, gdy kości były przechowywane w ziemi, a następnie w muzeach ) okres półtrwania DNA wynosi 521 lat . Wniosek jest jasny: nawet w wiecznej zmarzlinie po półtora miliona lat nici kopalnego DNA staną się zbyt krótkie, aby uzyskać informację o sekwencji jego nukleotydów. Szczątki ostatniego dinozaura są 40 razy starsze – marzyciele mogą odpocząć i pomarzyć o czymś bardziej przyziemnym. Na przykład o mamutach.
Mamuty: dwa podejścia do snu
Japoński genetyk Akira Iritani, jeden z przywódców Mammoth Creation Society, w połowie lat 90. XX wieku nadal miał nadzieję, że w tuszach mamutów syberyjskich uda się znaleźć zdolne do życia jajo i plemnik, a następnie wszczepić wynik ich fuzji do macicy słonia. Zdając sobie sprawę z nierealności takich nadziei, ten silny starzec (obecnie nieco ponad 80 lat) nie poddał się w próbach pozyskania przynajmniej jądra komórki somatycznej (najlepiej macierzystej), aby potomstwo mamuta klasyczną „metodą Dolly” ” - przeniesienie tego jądra do jaja słonia.
Wygląda na to, że ta broń nie wystrzeli z dziesięciu (a może pięćdziesięciu) powodów. Po pierwsze, prawdopodobieństwo znalezienia komórki z nienaruszonymi chromosomami w tkankach, które leżały przez 10 000 lat w wiecznej zmarzlinie, jest praktycznie zerowe: zostaną one zniszczone przez kryształki lodu, resztkową aktywność enzymów, promienie kosmiczne... Przeanalizujemy kilka innych powodów na przykładzie innego, mniej realistycznego pomysłu.
Uproszczone drzewo genealogiczne rodziny słoni
Międzynarodowa grupa naukowców odczytała prawie cały genom mamuta w 2008 roku. Jego chromosomy można składać „cegła po cegle” - syntetyzując łańcuchy nukleotydów i nawet nie wszystkie ponad sześć miliardów, ale kilka tysięcy par genów (z około 20 000), które różnią się od podobnych odcinków DNA najbliższego żyjącego krewnego mamutów – słonia azjatyckiego. Pozostaje tylko odczytać genom tego słonia, porównać go z genomem mamuta, uzyskać hodowlę komórek embrionalnych słonia, zastąpić niezbędne geny w ich chromosomach – i dalej, wzdłuż drogi wytyczonej przez Iana Wilmuta, prowadzącego Dolly owca na sznurku.
Od tego czasu przechylono wiele różnych zwierząt, od ryb po małpy. To prawda, że komórki pobierano od dawców przez całe życie i w razie potrzeby przechowywano w ciekłym azocie, a mniej niż 1% jaj z przeszczepionym jądrem to żywotne noworodki. A jeśli zmieniono geny, to tylko jeden lub dwa, a nie tysiące. Przeszczepili jaja zwierzętom tego samego gatunku lub bardzo blisko spokrewnionym, a słonie indyjskie i mamuty są mniej więcej tymi samymi „krewnymi” co ludzie i szympansy.
Czy słonica będzie w stanie przyjąć zarodek mamuta, nosić go przez dwa lata i urodzić żywe, zdrowe dziecko? Bardzo wątpliwe. A co zrobisz z jednym małym mamutem? Aby utrzymać populację, nawet w „parku z epoki plejstocenu” potrzebne jest stado liczące co najmniej sto zwierząt.
A bardzo pożądane jest, aby nie były rodzeństwem, w przeciwnym razie prawdopodobieństwo chorób dziedzicznych u ich potomstwa jest zbyt duże – a ostatnie mamuty wyginęły, po części dlatego, że nie mogły przystosować się do kolejnego ocieplenia ze względu na zbyt małą zmienność ich genomów. I tak dalej. Ale jeśli pewnego dnia uda się sklonować mamuty, na północy Jakucji od dawna przygotowano dla nich stół i dom.
Park plejstoceński
Kilkadziesiąt tysięcy lat temu na terenie obecnej tundry, w tych samych warunkach klimatycznych, co w naszych czasach, wyrósł step tundrowy podobny do sawanny, w którym żyła mniej więcej taka sama liczba żubrów, mamutów, włochatych nosorożce, lwy jaskiniowe i inne żywe stworzenia, ponieważ obecnie w afrykańskich rezerwatach żyją słonie, nosorożce, antylopy, lwy i inne zwierzęta. Krótkie lato na północy wystarczyło, aby rośliny zgromadziły wystarczającą ilość biomasy zarówno dla siebie, jak i na wyżywienie roślinożerców podczas nocy polarnej.
Ale podczas ostatniego ocieplenia na dużą skalę, około 10 000 lat temu, zwierzęta mamutowego stepu wyginęły (być może prymitywni myśliwi nieco przyspieszyli ten proces). Bez nawozu rośliny usychały, ekosystem popadał w chaos, a po kolejnych kilku tysiącach lat tundra stała się pozbawiona wzroku i prawie pusta.
Ale w 1980 roku w rezerwacie niedaleko miasta Czerskiego u ujścia Kołymy grupa entuzjastów pod przewodnictwem szefa Północno-Wschodniej Stacji Naukowej Rosyjskiej Akademii Nauk Siergieja Zimowa rozpoczęła prace nad odtworzeniem ekosystemu mamutowego stepu poprzez wprowadzenie do tundry ocalałych zwierząt plejstoceńskich lub ich współczesnych odpowiedników, zdolnych do życia w klimacie arktycznym.
Zaczęli od ogrodzonego terenu o powierzchni 50 hektarów i małego stada koni jakuckich, które wkrótce wyrwały i zdeptały prawie całą roślinność w tym „kraalu”, który był dla nich za mały. Ale to był dopiero początek. Teraz (na razie - na nieco większym obszarze, bo 160 ha) do koni dołączyły już łosie, renifery, piżmowoły, jelenie i żubry.
Skromne osiągnięcia
Ostatni z tasmańskich wilków torbaczy, wilk workowaty (Thylacinus cynocephalus), wytępiony przez dingo, tubylców i wreszcie europejskich hodowców owiec, zmarł w zoo w 1936 roku. W 2008 roku badacze z Uniwersytetu w Melbourne wyizolowali z zakonserwowanych tkanek muzealnych okazów workowatych jeden z genów regulatorowych wzmagających syntezę białek innego genu odpowiedzialnego za rozwój chrząstki i kości i zastąpili je podobnym genem regulatorowym. gen w jajach myszy. W dwutygodniowych zarodkach myszy (nie dopuszczono do powstania potencjalnych wad rozwojowych) syntetyzowano nie białko mysie, ale białko workowate Col2A1. Ale o wskrzeszeniu wilka torbacza na myszach nie warto nawet marzyć - to tylko sztuczka genetyczna, której wyniki mogą kiedyś przydać się na przykład do badania funkcji genów wymarłych gatunków.
W tej samej Australii bioinżynierowie z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii próbowali wyhodować żabę Rheobatrachus silus, która wymarła zaledwie 30 lat temu – małe zwierzę ciekawe, ponieważ jej samice nosiły w pyskach jaja. Naukowcy wprowadzili jądra zamrożonych tkanek R. silus do jaj najbliższego mu gatunku żaby, Mixophyes fasciolatus, a nawet czekali na kilka podziałów jaj, po czym zarodki obumarły. Ale zaczęły się kłopoty, chociaż dla opinii publicznej ta płazowa istota wcale nie przypomina dinozaurów.
Eksperyment badaczy z Uniwersytetu w Saragossie, mający na celu sklonowanie kozła pirenejskiego, zakończył się niepowodzeniem, choć w znacznie mniejszym stopniu, którego ostatni przedstawiciel zmarł w 2000 roku. Dwie pierwsze próby doprowadzenia do narodzin koźląt z zarodków uzyskanych z jąder komórkowych zamrożonych za życia ostatniego osobnika oraz jaj od kozy domowej, kończyły się w najlepszym wypadku poronieniami. Za trzecim razem (w 2009 r.) hiszpańscy naukowcy stworzyli 439 chimerycznych zarodków, z których 57 zaczęło się dzielić i zostało wszczepionych do macicy matek zastępczych. Niestety z siedmiu ciężarnych kóz tylko jedna przeżyła poród, a koźlę zmarło kilka minut po urodzeniu z powodu problemów z oddychaniem.
To prawda, że żubry są mieszkańcami lasów liściastych i jeśli nie przystosują się do Arktyki, planują zastąpić je bardziej odpowiednim gatunkiem - żubrami leśnymi. Musimy tylko poczekać, aż urośnie ich niewielkie stadko, przysłane przez kolegów z rezerwatów północnej Kanady i wysłane do szkółki na południu Jakucji.
Kiedy (i jeśli) zamiast dużego parku projekt otrzyma powierzchnię wystarczającą do zorganizowania rezerwatu, będzie można wypuścić wilki i niedźwiedzie z wybiegów, a nawet spróbować wprowadzić tygrysy amurskie – najodpowiedniejszy zamiennik lwów jaskiniowych. A co z mamutami? A potem mamuty. Jeśli to możliwe.
Lecisz, gołębie?
Projekt wskrzeszenia amerykańskiego gołębia wędrownego (Ectopistes migratorius) nie ma nic wspólnego z ekologią. Wręcz przeciwnie, jeszcze na początku XIX wieku na wschodzie Ameryki Północnej gołębie wędrowne latały w stadach liczących setki milionów ptaków, pożerając lasy jak szarańcza, pozostawiając po sobie kilkucentymetrową warstwę odchodów, zakładając kolonie składające się z setek gniazd na drzewach i pomimo wszelkich wysiłków drapieżników liczebność Indian, a następnie pierwszych białych osadników, nie zmniejszyła się.
Jednak wraz z pojawieniem się kolei polowanie na gołębie pasażerskie stało się dochodowym biznesem. Strzelaj nie patrząc na chmurę przelatującą nad farmą lub zbieraj pisklęta jak jabłka i przekaż je kupującemu - pęczek za grosze, ale tyle pęczków, ile udźwigniesz. W ciągu zaledwie ćwierćwiecza z miliardów gołębi wędrownych pozostało zaledwie kilka tysięcy – za mało, aby odbudować populację tych kolektywistów, nawet gdyby komuś to wtedy przyszło do głowy. Ostatni gołąb wędrowny zdechł w zoo w 1914 roku.
Młody amerykański genetyk Ben Novak zainspirował się marzeniem o ożywieniu gołębia wędrownego. Udało mu się nawet pozyskać środki na swój pomysł od Fundacji Revive and Restore, jednego z oddziałów założonej przez pisarza Stuarta Branda organizacji Long Now, która wspiera ekstrawaganckie, ale niezbyt szalone projekty z różnych dziedzin nauki.
Ben planuje wykorzystać jaja gołębia pręgowanego, gatunku najbliżej spokrewnionego z gołębiem wędrownym, jako materiał do rearanżacji genów. To prawda, że dzieli je od wspólnego przodka 30 milionów lat i znacznie większa liczba mutacji niż między mamutami i słoniami. A eksperyment z zastąpieniem genów w ptasich zarodkach został już mniej więcej przeprowadzony tylko na kurczakach, a z gołębiami nikt jeszcze nie miał do czynienia...
Jednak genom gołębia wędrownego został już odczytany z próbki tkanki dostarczonej przez muzeum i w marcu 2013 roku Nowak rozpoczął prace nad rekonstrukcją wymarłego ptaka na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz. To prawda, że nawet jeśli projekt zakończy się sukcesem, jego wyniki będą żyć w ogrodach zoologicznych: w naturze gołębie wędrowne mogą istnieć tylko w stadach wartych wiele milionów dolarów. Co czeka amerykański pas kukurydziany, jeśli stada te będą w stanie przystosować się do nowych warunków życia?
Chociaż nawet jeśli odtworzenie gołębi wędrownych nie jest możliwe, uzyskane wyniki będą przydatne przy próbach ożywienia dodo (śmiesznych ptaków Dodo), moa nowozelandzkiego, podobnych apiornis madagaskarskich i innych niedawno wymarłych gatunków ptaków.
W styczniu 2013 roku w światowych mediach obiegła niesamowita wiadomość: słynny genetyk George Church z Uniwersytetu Harvarda poszukiwał odważnej kobiety, która byłaby matką zastępczą do sklonowania neandertalczyka. Dzień później wszystkie porządne publikacje, które chwyciły przynętę, opublikowały zaprzeczenie: okazało się, że dziennikarze „Daily Mail” popełnili drobny błąd podczas tłumaczenia wywiadu z niemieckim tygodnikiem „Spiegel”. Church, który nigdy nie badał genomu neandertalczyka, argumentował jedynie, że teoretycznie będzie można go kiedyś sklonować, ale czy jest to konieczne?
Kurozaury: naprzód w przeszłość!
Wróćmy teraz do naukowca, od którego zaczęliśmy: Jacka Hornera z Montana State University, autora książki Jak zbudować dinozaura. To prawda, że \u200b\u200bbardziej będzie to kurczakozaur: projekt nazywa się Chickenosaurus i według autora jego realizacja zajmie tylko pięć lat. Aby to zrobić, musisz „obudzić” zachowane, ale nieaktywne geny dinozaurów w zarodku kurczaka. Możemy zacząć od zębów: Archaeopteryx i inne wczesne ptaki miały całkiem dobre zęby. Co prawda badaczom zajmującym się tą dziedziną udało się maksymalnie osiągnąć 16-dniowe zarodki kurze z kilkoma stożkowymi zębami z przodu dzioba, ale podróż tysiąca mil zaczyna się od pierwszego kroku...
Dokładnie tak Horner planuje hodować swojego Kurozaura w kilku etapach - krok po kroku, gen po genie, białko po białku. Usuń czwarty palec u nogi, zamień skrzydła w łapy... A pierwszy etap projektu będzie wymagał od pięciu do siedmiu lat pracy i kilku milionów dolarów. Nie ma jednak jeszcze informacji, aby projekt Kurosaurs otrzymał dofinansowanie. Ale pewnie znajdzie się mecenas sztuki: nie ma większego znaczenia, że nie będą to do końca prawdziwe dinozaury i na początek będą wielkości kurczaka. Ale to jest piękne.
A skoro już mowa o pięknie, ciemne ubarwienie i łuski dinozaurów w Parku Jurajskim sprawiają, że wyglądają straszniej, ale to prawdopodobnie nieprawda. Zarówno Horner, jak i wielu innych paleontologów od dawna stoi na stanowisku, że większość, jeśli nie wszystkie, dinozaury lądowe były stałocieplne i pokryte kolorowymi piórami. W tym straszna jaszczurka królewska - Tyrannosaurus rex. Ciepłokrwistość jest nadal kwestią kontrowersyjną, ale niewątpliwe ślady piór na skamieniałych szczątkach bliskich krewnych tyranozaura - Yutyrannus huali (w tłumaczeniu z łaciny-chińskiego - „Piękny tyran w piórach”, waga - prawie 1,5 tony, długość - 9 m) – odkryto niedawno ekspedycję chińskich paleontologów. A co jeśli budowa jego prymitywnych piór, dochodzących do 15 cm długości, bardziej przypomina puch kurzy, a nie skomplikowane pióra współczesnych ptaków? No cóż, to niemożliwe, żeby nie były pięknie pomalowane!
A jeśli przyszłe mamuty, dodo, dinozaury i inne wymarłe zwierzęta nie są całkowicie prawdziwe, ale prawie identyczne z naturalnymi, kto z Was odmówi spaceru po parku z okresu, który na pierwszy rzut oka jest nie do odróżnienia od jury lub plejstocenu ?
09.03.2016 o godzinie 01:28
Pomysł klonowania dinozaurów ze szczątków kopalnych nabrał szczególnej aktualności po premierze filmu „Park Jurajski”, który opowiada o tym, jak naukowiec nauczył się klonować dinozaury i stworzył na bezludnej wyspie cały park rozrywki, w którym można było zobaczyć żywego starożytne zwierzę na własne oczy.
Jednak kilka lat temu australijscy naukowcy pod przewodnictwem Mortena Allentofta i Michaela Bunce'a z Uniwersytetu Murdoch (Australia Zachodnia) udowodnili, że „odtworzenie” żywego dinozaura jest niemożliwe.
Naukowcy datowali metodą radiowęglową tkankę kostną pobraną ze skamieniałych kości 158 wymarłych ptaków moa. Te wyjątkowe i ogromne ptaki żyły w Nowej Zelandii, jednak 600 lat temu zostały doszczętnie zniszczone przez maoryskich aborygenów. W rezultacie naukowcy odkryli, że ilość DNA w tkance kostnej maleje z biegiem czasu – co 521 lat liczba cząsteczek zmniejsza się o połowę.
Ostatnie cząsteczki DNA znikają z tkanki kostnej po około 6,8 milionach lat. W tym samym czasie ostatnie dinozaury zniknęły z powierzchni ziemi pod koniec okresu kredowego, czyli około 65 milionów lat temu - na długo przed krytycznym progiem dla DNA wynoszącym 6,8 miliona lat i nie było tam żadnych cząsteczek DNA pozostawione w tkance kostnej szczątków, które udało się znaleźć paleontologom.
„W rezultacie odkryliśmy, że ilość DNA w tkance kostnej, jeśli jest przechowywana w temperaturze 13,1 stopnia Celsjusza, zmniejsza się o połowę co 521 lat” – powiedział szef zespołu badawczego Mike Bunce.
„Ekstrapolowaliśmy te dane na inne, wyższe i niższe temperatury i odkryliśmy, że jeśli tkankę kostną utrzymuje się w temperaturze minus 5 stopni, ostatnie cząsteczki DNA znikną za około 6,8 miliona lat” – dodał.
Wystarczająco długie fragmenty genomu można znaleźć jedynie w zamrożonych kościach nie starszych niż milion lat.
Nawiasem mówiąc, do tej pory najstarsze próbki DNA wyizolowano ze szczątków zwierząt i roślin znalezionych w wiecznej zmarzlinie. Wiek znalezionych szczątków to około 500 tysięcy lat.
Warto zaznaczyć, że naukowcy będą prowadzić dalsze badania w tym obszarze, gdyż różnice w wieku szczątków odpowiadają jedynie za 38,6% rozbieżności w stopniu zniszczenia DNA. Na tempo rozpadu DNA wpływa wiele czynników, m.in. warunki przechowywania szczątków po wykopaliskach, skład chemiczny gleby, a nawet pora roku, w której padło zwierzę.
Oznacza to, że istnieje szansa, że w warunkach wiecznego lodu lub podziemnych jaskiń okres półtrwania materiału genetycznego będzie dłuższy niż zakładają genetycy.
A co powiesz na mamuta?
Regularnie pojawiają się doniesienia o tym, że naukowcy odkryli szczątki nadające się do klonowania. Kilka lat temu naukowcy z Yakut Northeastern Federal University i Seoul Center for Stem Cell Research podpisali porozumienie o współpracy nad klonowaniem mamuta. Naukowcy planowali ożywić starożytne zwierzę przy użyciu materiału biologicznego znalezionego w wiecznej zmarzlinie.
Do eksperymentu wybrano współczesnego słonia indyjskiego, którego kod genetyczny jest jak najbardziej podobny do DNA mamutów. Naukowcy przewidywali, że wyniki eksperymentu będą znane nie wcześniej niż za 10-20 lat.
W tym roku ponownie pojawiły się wiadomości od naukowców z Północno-Wschodniego Uniwersytetu Federalnego, w których donoszono o odkryciu mamuta, który żył w Jakucji 43 tysiące lat temu. Zebrany materiał genetyczny sugeruje, że zachowało się nienaruszone DNA, jednak eksperci są sceptyczni – wszak do klonowania potrzebne są bardzo długie łańcuchy DNA.
Żywe klony.
Temat klonowania ludzi rozwija się nie tyle w sposób naukowy, co społeczny i etyczny, wywołując kontrowersje w temacie bezpieczeństwa biologicznego, samoidentyfikacji „Nowego Człowieka”, możliwości pojawienia się ludzi ułomnych, a także przyczyną kontrowersji religijnych. Jednocześnie prowadzone są eksperymenty z klonowaniem zwierząt, które mają przykłady pomyślnego zakończenia.
Pierwszy na świecie klon, kijanka, powstał w 1952 roku. Radzieccy badacze byli jednymi z pierwszych, którzy w 1987 roku pomyślnie sklonowali ssaka (mysz domową).
Najbardziej uderzającym kamieniem milowym w historii klonowania istot żywych były narodziny owcy Dolly – to pierwszego sklonowanego ssaka uzyskanego poprzez przeszczepienie jądra komórki somatycznej do cytoplazmy pozbawionego własnego jądra jaja. Owca Dolly była genetyczną kopią owcy-dawcy komórek (tj. klonem genetycznym.
Tylko jeśli w naturalnych warunkach każdy organizm łączy w sobie cechy genetyczne ojca i matki, wówczas Dolly miała tylko jednego genetycznego „Rodzica” – prototypową owcę. Eksperyment przeprowadzony przez Iana Wilmuta i Keitha Campbella w Instytucie Rosslyn w Szkocji w 1996 roku był przełomem technologicznym.
Później brytyjscy i nie tylko naukowcy przeprowadzili eksperymenty dotyczące klonowania różnych ssaków, w tym koni, byków, kotów i psów.
