Что мы на самом деле знаем о ДНК динозавров?
Палеонтолога Мэри Швайцер часто спрашивают, можно ли когда-нибудь найти оригинальную ДНК динозавра и воссоздать этих животных, как в "Парке Юрского периода". Ответы сложны.
Можно ли получить ДНК из окаменелостей?
Кость состоит из минерала гидроксиапатита, который обладает сильным сродством к ДНК и белкам и даже используется в современных лабораториях для их очистки. Поскольку кость динозавра пролежала в земле 65 миллионов лет, высока вероятность, что ДНК, если её активно искать, можно найти — определённые биомолекулы, включая ДНК, "прилипают" к минералу. Однако главная проблема не в обнаружении ДНК, а в доказательстве её динозаврового происхождения, исключив другие источники (загрязнение).
Возможно ли когда-нибудь получить аутентичную ДНК динозавра? С научной точки зрения — "да", пока возможность не опровергнута. Мы её не опровергли, но и не получили такую ДНК. Вопрос остаётся открытым.
Как долго ДНК может сохраняться и как отличить её от загрязнения?
Учёные предполагают, что ДНК имеет короткий срок хранения — вряд ли более миллиона лет, и уж точно не более пяти-шести миллионов. Это ставит под сомнение возможность её получения от динозавров, вымерших более 65 миллионов лет назад. Эти оценки основаны на:
- Изучении деградации ДНК в горячей кислоте (тепло и кислотность как замена времени).
- Моделировании "скорости распада" на основе ДНК из ископаемых возрастом до ~8000 лет.
С другой стороны, есть данные, что вещество, химически сходное с ДНК, локализуется в костных клетках ископаемой кости T. rex, что соответствует ожиданиям, если бы это была ДНК динозавра.
Критерии для подтверждения аутентичности ДНК динозавра должны быть строжайшими:
- Эволюционное соответствие: Последовательности ДНК должны соответствовать другим данным. Например, поскольку птицы произошли от тероподных динозавров, ДНК динозавра должна быть больше похожа на птичью, чем на крокодилью, но при этом отличаться от обеих.
- Высокая фрагментированность: Оригинальная ДНК, скорее всего, будет сильно фрагментирована. Длинные, легко секвенируемые фрагменты "ДНК T. rex" — вероятное загрязнение.
- Сопутствующие устойчивые молекулы: Если хрупкая ДНК сохранилась, должны присутствовать и более устойчивые молекулы: последовательности коллагена, липиды клеточных мембран. Совместное обнаружение ДНК и коллагена, указывающих на одно эволюционное родство, усиливает доказательство.
- Подтверждение другими методами: Например, локализация сигнала белка или ДНК-подобного вещества внутри тканей с помощью антител или специфических красителей, а не в окружающих породах.
- Жёсткий контроль: На всех этапах необходимо проводить экстракцию и анализ окружающих fossil пород и всех используемых химических реагентов. Если в них есть те же последовательности — это загрязнение.
Сможем ли мы когда-нибудь клонировать динозавра?
Клонирование в духе "Парка Юрского периода" (перенос всего генома в жизнеспособную клетку) — невероятно сложный процесс. Вероятность преодолеть все препятствия между фрагментами ДНК в кости и рождением живого потомства чрезвычайно мала, чтобы считать это возможным.
Однако это не означает, что невозможно восстановить оригинальную ДНК или другие молекулы из древних останков. Эти молекулы могут многое рассказать:
- Они напрямую информируют об эволюционных процессах, так как все изменения сначала происходят в генах.
- Позволяют изучать долговечность молекул в естественных условиях, а не через лабораторные аналоги (например, нагрев).
- Дают важную информацию о происхождении эволюционных новшеств, таких как перья.
В молекулярном анализе окаменелостей ещё многое предстоит изучить, и действовать нужно с максимальной осторожностью, не преувеличивая полученные данные. Но потенциальные знания того стоят.