Ar įmanoma atgaivinti dinozaurus?
Ištraukus dinozauro DNR iš uodo, įterpto į suakmenėjusią dervą, kuri siurbė dinozaurų kraują, mokslininkui pavyko sukurti filme „Juros periodo parkas“ parodyto dinozauro kopiją. Realiame gyvenime jau dešimtis milijonų metų išnykę dinozaurai paliečia daugelio žmonių nervus, žmonės kupini smalsumo ir to troškimo, o atgaivinti šį priešistorinį milžiną nori net drąsūs mokslininkai.
Tačiau naujasis Naujosios Zelandijos mokslininkų tyrimas rodo, kad DNR visiškai suyra per 6,8 mln. Todėl žiniasklaida skelbė, kad DNR gyvavimo trukmė yra 6,8 milijono metų, o dinozaurai išmirė prieš 65 milijonus metų. Panašu, kad idėja sugrąžinti dinozaurus į gyvenimą baigėsi. Taigi, ar tikrai dinozaurai mirė? Jei taip, koks būtų prisikėlimo sunkumas? Šiuo tikslu reporteris apklausė atitinkamus ekspertus.
Genetinės problemos
6,8 milijono metų DNR degradacijos „gyvenimo trukmė“ nėra įtikinama
Naujasis tyrimas iš Naujosios Zelandijos rodo, kad DNR visiškai suyra per 6,8 mln. Jie apskaičiavo, kad DNR pusinės eliminacijos laikas yra apie 521 metus, o tai reiškia, kad cheminiai ryšiai tarp dezoksiribonukleotidų nutrūksta per pusę kas 521 metus. Ir net esant -5 laipsnių, daugiausiai 6,8 milijono metų, visi šie ryšiai nutrūks. Ir gerokai prieš tai, gal tik prieš 1,5 milijono metų, ryšiai buvo taip nutrūkę, kad buvo visiškai neįskaitomi. Deja, dinozaurai išmirė prieš 65 milijonus metų.
Tačiau tyrimas nėra galutinis. Kiti mokslininkai teigė, kad rezultatams galėjo turėti įtakos daugelis kitų veiksnių, tokių kaip dirvožemio chemija, laikymo sąlygos po kasimo ir net gyvūno mirties sezonas. Xu Xing, žinomas dinozaurų ekspertas ir stuburinių paleontologijos ir paleoantropologijos instituto prie Kinijos mokslų akademijos tyrinėtojas, sakė: "Kaip visi žinome, DNR yra didelė organinė molekulė ir neturi gyvavimo trukmės. Kalbėti nėra labai moksliška. apie DNR gyvavimo trukmę“. Jis atkreipė dėmesį, kad didelės organinės molekulės, tokios kaip DNR, po organizmo mirties dėl aplinkos pokyčių greitai suyra į fragmentus. Šie fragmentai kartais išsaugomi fosilijose ir gali būti naudojami tiriant senovės DNR. Tačiau patikimos senovės DNR dalys yra tik kelių šimtų tūkstančių metų senumo, toli nuo dinozaurų amžiaus.
Žinoma, tam tikromis sąlygomis, pavyzdžiui, kai DNR yra aplinkoje, artimoje paties organizmo aplinkai, tai reiškia, kad optimali sąlyga, esant lėčiausiam skilimo greičiui, gali visiškai suirti per 6,8 mln.
"6,8 milijono metų nėra išankstinė išvada. Ji pagrįsta skaičiavimais ir nėra tiesioginių įrodymų." Pasak Wang Yingchun, Kinijos mokslų akademijos Genetikos ir vystymosi biologijos instituto daktaro vadovo ir tyrėjo, yra daug fizinių, cheminių ir biologinių veiksnių, turinčių įtakos DNR skilimui, pavyzdžiui, temperatūra, rūgštingumas ir šarmingumas. aplinka ir organizmų veikla. Aukšta temperatūra ir rūgštingumas gali paskatinti DNR skaidymą, o mikroorganizmų išskiriami DNR fermentai gali lengvai skaidyti DNR. Laikoma neutralioje aplinkoje ir užšaldyta skystame azote, manoma, kad DNR gyvavimo trukmė gali būti daug ilgesnė nei 6,8 mln. Žinoma, kai tyrimas sako, kad 6,8 milijono metų, tai reiškia visišką DNR degradaciją. Tiesą sakant, genetinė informacija, kurią suteikia nepilna DNR, pati savaime yra neišsami. Šia prasme DNR, galinti pateikti išsamią ir tikrą genetinę informaciją, galėjo būti saugoma daug mažiau nei 6,8 mln.
Reprodukcijos problema
Sunku rasti nepažeistą DNR, o sukurti embrionus – sunku
Dabar pasaulyje buvo rasta daugybė dinozaurų ar dinozaurų kiaušinių fosilijų, kai kurie žmonės negali nepaklausti, ar tiek daug fosilijų negali gauti visos dinozaurų DNR?
„Iš gyvų organizmų nesunku gauti pilną DNR, o esant tam tikroms sąlygoms galite ją išlaikyti stabilią, tačiau iš dinozaurų fosilijų gauti pilnos DNR neįmanoma. Nors Wang atmetė galimybę gauti pilną dinozaurų DNR iš fosilijų, ženkime žingsnį atgal. Tarkime, kad mokslininkams pasiseks ir šiose fosilijose ras pakankamai dinozaurų DNR fragmentų, ar jiems kada nors pavyks sujungti visą dinozaurų DNR?
Atsakymas labai sunkus. "Net jei žmonės turi tam tikros šios DNR fosilijų, mes turime tik labai nedidelę genetinio kodo dalį, o ne visus pagrindinius genus. Taigi mažai tikėtina, kad galėtumėte atkartoti dinozaurą naudodami išlikusią senovės DNR. “. Ekspertai mano, kad žmogaus genomas sekvenuojamas iš pradžių suardant visą genomą (nes vienu metu sekvenuojami DNR fragmentai negali būti per ilgi), o paskui vėl jį surenkant. Tačiau fosilijos dantyje yra taip ilgai, o dinozaurai apima tiek daug skirtingų rūšių, kad labai sunku garantuoti, kad šie keli fragmentai galiausiai sudarys visą dinozauro genomą. Lygiai taip pat, kaip dėlionės dėžutė, jei tik skiriate laiko, anksčiau ar vėliau ją galima sudėti; Bet jei turite 100 dėžučių sumaišytų dėlionės detalių ir ištraukiate tik saują, padaryti išsamų vaizdą yra daug sunkiau.
Taigi, jei žengtume žingsnį atgal ir pasakytume, kad galime pataisyti visą dinozauro DNR, ar viskas būtų gerai?
Wang mano, kad turint dabartines žinias ir technologijas, neįmanoma atgaminti dinozauro embriono net ir turint visą dinozauro DNR rinkinį. Esami klonavimo metodai, įskaitant branduolio perkėlimą ir kamieninių ląstelių technologijas, veikia ląstelių lygmeniu, kur pirmiausia turi būti gyvybingų ląstelių. DNR yra tik cheminė molekulė, turinti genetinę informaciją. Net jei ji patenka į receptorių, pvz., branduolio turinčią ląstelę, sunku užtikrinti teisingą dešimčių tūkstančių joje esančių genų ekspresiją, nes DNR pirmiausia turi būti supakuota į chromosomas, kurios turi turėti keletą teigiamų ir neigiamus reguliavimo veiksnius, reguliuojančius jame esančių genų ekspresiją. Iki šiol žmonės nesugebėjo supakuoti išgrynintos DNR iš aukštesniųjų organizmų į funkcines chromosomas ir branduolius.
Išgyvenimo problema
Tinkamų embrioninių receptorių trūkumas nėra lengvas prisitaikyti prie šiandieninės aplinkos
Kalbant apie dinozaurų sugrąžinimą, ne visi mokslininkai mano, kad kelias į priekį yra niūrus. "Tobulėjant vystymosi biologijai, mūsų supratimas apie morfologines struktūras ir jų vystymosi mechanizmus vis gilėja", - sakė Xu. „Jei vieną dieną galėsime visiškai suprasti, kaip vystosi kiekviena morfogenetinė struktūra, o genų inžinerija pažengs tiek, kad ją būtų galima kontroliuoti, tada teoriškai turėtume sugebėti sukurti kažką panašaus į dinozaurą.
Dabar, kai mokslininkai suteikė mums šviesos, galime taip pat drąsiai manyti, kad jei žmonės gali sukurti dinozaurų embrionus, dinozaurų prisikėlimas bus visai šalia?
Filme „Juros periodo parkas“ mažieji dinozaurai yra inkubatoriuje, kad išsiveržtų iš kiauto, bet mes negalime sukurti dinozaurų kiaušinių iš oro, bet taip pat reikia rasti tinkamą embrioną receptoriui auginti, ten bus dinozaurų kiaušiniai, taigi, kur rasime tinkamus dinozaurų veisimosi receptoriams? Šiuolaikiniai dideli gyvūnai, tokie kaip drambliai, banginiai ir stručiai, taip pat turi didžiulius kūnus, tačiau jei norite į šių gyvūnų kūną persodinti dinozauro embrioną, ar galite sėkmingai atsivesti dinozaurą?
Chen Dayuan, Kinijos mokslų akademijos Zoologijos instituto mokslininkas, atkreipė dėmesį, kad kadangi kai kurie dideli dinozaurai pagimdė kūdikius, kurie taip pat buvo labai dideli, dinozaurų embrionų receptorius buvo sunku rasti. Kiti dideli gyvūnai, pavyzdžiui, drambliai, nebuvo tokie dideli kaip dinozaurai, o dinozaurai buvo taip toli nuo dramblių, kad buvo sunku juos lengvai veisti. Žinoma, ne visi dinozaurai buvo milžiniški, be to, buvo dinozaurų rūšių, panašių į viščiukus, kurie galėtų būti naudojami kaip šiuolaikinių tokio pat dydžio gyvūnų receptoriai.
Jei, darant prielaidą, kad visos prielaidos yra teisingos, mokslininkai pirmiausia suras visą dinozaurų genetinį kodą, o tada suras tinkamus veisimosi receptorius, kad juos atgaivintų, ar galėtume pašalinti Juros periodo parką iš ekrano?
Tyrimai parodė, kad anglies dioksido koncentracija buvo didelė mezozojaus epochoje, kai gyveno dinozaurai, ir maža kainozojaus epochoje. Nepalankūs dinozaurams šios aplinkos veiksniai gali atsispindėti dviem aspektais: pirma, dinozaurų organizme atsirado diskomfortas, o naujoje aplinkoje buvo lengva susirgti, liga plis kaip maras; Antra, nauja atmosfera buvo svetingesnė žinduoliams, kurie tapo labiau pažengę ir prisitaikantys konkurentai. Dėl šių dviejų veiksnių dinozaurai galiausiai išmirė.
„Sunku numatyti, ar dinozaurai galėtų išgyventi“, – sakė Xu. Galų gale, dinozaurai gyveno labai skirtingais laikais nei Žemė šiandien, ir daugelis veiksnių, pavyzdžiui, atmosferos sudėtis, labai pasikeitė, todėl sunku pasakyti. Manau, kad jei galiu išgyventi, man reikia bent šiek tiek laiko priprasti.
Be to, akademinėje bendruomenėje ir visuomenėje tebevyksta diskusijos, ar tęsti atgimstančios paleontologijos tyrimą, ar ne. Dauguma mokslininkų mano, kad dinozaurus atkartoti teoriškai įmanoma, tačiau nepaprastai sunku. Jei tai yra lokaliai kontroliuojama laboratorinė veikla, tai nėra nieko blogo kaip akademinis tyrimas. Bet jei natūralūs procesai dirbtinai keičiami kopijuojant dinozaurus, kaip Juros periodo parke, tai abejotina. Juk niekas negali atsakyti į klausimą, ar atkartojame tikrą dinozaurą ar pabaisą, ar kaip jis reaguotų dabartinėje natūralioje aplinkoje. Tiesą sakant, Juros periodo parke režisierius išreiškė susirūpinimą dėl žmogaus kišimosi į gamtos procesus per daugybę pragaištingų scenų. Taigi gali būti, kad žmonių svajonė apie Juros periodo parką visada išliks svajonė.
