Könnten wir Dinosaurier aus fossilen Embryonen wiederbeleben?

May 07 2013
Sie haben wahrscheinlich gehört, dass Paläontologen in China ein Lager mit Dinosaurierembryos, Knochenfragmenten und Eierschalen entdeckt haben. Sie erinnern sich vielleicht auch daran, dass wir in der Genetik und Genomik verrückte Sprünge nach vorne gemacht haben. Können wir die beiden zusammenfügen und einen Dinosaurier erschaffen?
Lassen Sie uns eines davon aufschlagen und anfangen, einen Dinosaurier zu bauen. Oder nicht. Ein Bauarbeiter zeigt eines von 22 Fossilien von Dinosauriereiern, die auf einer Baustelle in Nankang gefunden wurden. Die Eierfossilien hatten einen Durchmesser von 3,9 bis 4,7 Zoll (10 bis 12 Zentimeter). Sehen Sie mehr fossile Bilder.

Als Paläontologen 2010 zum ersten Mal eine Ansammlung von Jura-Dinosaurier-Embryonen in China entdeckten, ereigneten sich wahrscheinlich zwei Ereignisse fast gleichzeitig: Steven Spielberg sicherte sich die Filmrechte, und Povichs Leute buchten die versteinerten Überreste für eine „Who’s the Baby Daddy“-Folge von „Maury. "

Aber die Wissenschaftler freuten sich aus einem viel einfacheren Grund: die Möglichkeit herauszufinden, wie so große Dinge aus so kleinen Paketen gewachsen sind.

Es ist ein Thema, über das wir überraschend wenig wissen, wie der Paläontologe Jack Horner 2011 in seinem TED-Vortrag erklärte. Nach der Untersuchung der mikroskopischen Strukturen mehrerer Knochen stellte Horner fest, dass bestimmte Dinosaurier das gleiche Knochenwachstumsmuster aufwiesen wie einige ihrer Vogelnachkommen . So wie ein Kasuar seinen charakteristischen Knochengrat erst spät im Leben entwickelt, behielten einige Dinosaurier ihre Jugendmerkmale bis ins Erwachsenenalter bei. Es stellt sich heraus, dass Paläontologen die Knochen falsch gelesen hatten: Fünf angeblich unterschiedliche Kreidearten waren tatsächlich jüngere Versionen bekannter Dinosaurier [Quelle: Horner ].

Es werden eindeutig mehr Informationen benötigt, und die Entdeckung des Nistplatzes einer Lufengosaurus -Kolonie aus dem Jahr 2010 (und die damit verbundene Veröffentlichung in Nature aus dem Jahr 2013) ist genau die Goldgrube, nach der Wissenschaftler gesucht haben. Die Fundstelle enthielt 200 Knochen der Nachkommen des Langhals-Pflanzenfressers, zusammen mit Knochenfragmenten und Eierschalen – insgesamt mehrere Nester und mindestens 20 Embryonen in verschiedenen Entwicklungsstadien. Mit einem geschätzten Alter von 190 bis 197 Millionen Jahren sind sie die ältesten jemals gefundenen Dinosaurierembryos [Quellen: Reisz et al. ; Als ].

Das war mehr als genug, um Paläontologen und Dinophile wochenlang auf Trab zu halten, aber da war noch mehr. Quasi als Fußnote gaben Wissenschaftler bekannt, dass sie unter den Knochen auch „organische Rückstände, wahrscheinlich direkte Produkte des Zerfalls komplexer Proteine“ entdeckt hätten [Quelle: Reisz et al. ]. Bald stellte sich die unvermeidliche Frage: Können wir Dinosaurier endlich wiederbeleben?

Die Frage ist nicht mehr so ​​verrückt wie früher, aber die Antwort ist immer noch nein. Trotz erstaunlicher Fortschritte in den Bereichen Genetik und Genomik machen praktische Probleme beim Erhalten und Klonen von Dino-DNA "Jurassic Park" wahrscheinlich unmöglich, auch wenn ethische Bedenken und unbeabsichtigte Konsequenzen uns fragen lassen, ob es überhaupt eine gute Idee ist, es zu versuchen.

Angestachelt von Advances

In dem Film „Dumb and Dumber“ von 1994 erzählt Mary Swanson Lloyd Christmas, dass ihre Chancen, zusammen zu kommen, „eins zu einer Million“ sind, worauf er antwortet: „Also sagst du mir, dass es eine Chance gibt.“

Paläontologen müssen sich manchmal wie Mary fühlen, wenn sie Fragen zum Aussterben von Dinosauriern beantworten. Sie müssen sich auch fragen, wie so viele Menschen „Jurassic Park“ und seine Fortsetzungen sehen und das anhaltende Thema der unbeabsichtigten Folgen verpassen können.

Eröffnet die Entdeckung von Dino-Embryonen einen neuen Weg zur Wiedergeburt von Reptilien? Die Antwort ist nein. Dinosauriereier sind Zehn- bis Hundertmillionen Jahre über ihrem Verfallsdatum und obendrein versteinert – nicht gerade erstklassiges Inkubatormaterial. Was die Embryonen betrifft, sie sind einfach so viele Knochenhaufen. Da hilft nicht viel.

Was ist mit dem organischen Material – haben wir endlich Dinosaurier-DNA ausgegraben? Nicht genau. Paläontologische Kreise diskutieren seit Jahren über mögliche Funde von organischem Gewebe , aber sie müssen noch DNA finden (und werden es wahrscheinlich nie tun – siehe Seitenleiste).

Nehmen wir zum Beispiel den Tyrannosaurus rex . Im Jahr 2005 verwendeten Wissenschaftler schwache Säuren, um Tyrannosaurus - Knochen zu demineralisieren, und zogen weiches, biegsames „Gewebe“ aus den Überresten, darunter Teile, die Knochenzellen, roten Blutkörperchen und Blutgefäßen ähnelten. Spätere Funde lieferten weitere Proben von konservierten Geweben aus einer Vielzahl von Arten und Zeiträumen, was darauf hindeutet, dass diese Entdeckung kein Zufall war [Quellen: Kaye et al.; Schweitzeret al. ; Schweitzeret al. ].

Unnötig zu erwähnen, dass die Leute etwas aufgeregt waren. In einem Zollspiel wie der Paläontologie kam ein solcher Fund einem Touchdown gleich, aber die Schiedsrichter der Forschung rollten die Anzeigetafel bald zurück. Nach weiterer Überprüfung durch Kohlenstoffdatierung und Rasterelektronenmikroskopie gaben sie bekannt, dass die fadenförmigen Teile und Vertiefungen keine Dinosauriergewebe, sondern bakterielle Biofilme waren – Ansammlungen von Bakterien, die durch Polysaccharide, Proteine ​​und/oder DNA zusammengehalten wurden. Sie sehen vielleicht so aus, aber sie haben tatsächlich mehr mit Zahnbelag gemeinsam als mit Dinosaurierzellen [Quellen: Bayles ; Kaye et al.].

Was auch immer ihre Art war, die Funde brachten Paläontologen zum Staunen; Könnte das Echte da draußen sein und darauf warten, entdeckt zu werden? Sie passten ihre Techniken an und wurden mit dem Lufengosaurus- Nest fündig. Spannend? Absolut. Bio? Sicher. DNS? Noch lange nicht [Quelle: Reisz et al. ].

Aber angenommen, es wäre gewesen?

Pleistozän Park?

Fortschritte in der Genetik inspirieren weiterhin Träume von Dinosaurierklonen, leiden jedoch unter einem problematischen fehlenden Bestandteil: DNA. Die älteste aufgezeichnete DNA wurde aus einem 800.000 Jahre alten grönländischen Eisbohrkern extrahiert, aber im Allgemeinen fällt das maximale Überlebensalter von genetischen Molekülen wahrscheinlich eher in den Bereich von 100.000 bis 200.000 Jahren (höchstens eine Million). Das bringt bestenfalls Mammuts, Riesenfaultiere und Säbelzahnkatzen in Reichweite, aber keine Dinosaurier [Quellen: Gannon; Kolata ; Mabry ].

Nicht alles, was es sein soll

In den letzten zehn Jahren haben Fortschritte bei Stammzellen , die Bergung antiker DNA und der Wiederaufbau von Genomen das Konzept der „De-Extinktion“ – insbesondere von genetischen Verwandten lebender Arten – der Verwirklichung näher gebracht [Quellen: Kolata ; Zimmer ]. Wie nahe und was dies für viel ältere Tiere bedeuten könnte, bleibt weniger klar.

Mit gefrorenen Zellen klonten Wissenschaftler 2003 erfolgreich einen ausgestorbenen Pyrenäen-Steinbock, auch bekannt als Bucardo ( Capra pyrenaica pyrenaica ), aber er starb Minuten später [Quellen: Kolata ; Mabry ; Zimmer ]. Australische Forscher versuchen seit Jahren, den Südlichen Magenbrüterfrosch ( Rheobatrachus silus ), dessen letzter vor mehreren Jahrzehnten krächzte, wieder auf das Seerosenblatt der Lebenden zu bringen, aber die Ergebnisse halten noch nicht über das frühe Embryonalstadium hinaus [ Quelle: Kolata ].

Obwohl diese ersten Schritte stolpern, wecken sie Hoffnungen auf ehrgeizigere Wiederauferstehungen, darunter Wollmammuts, Wandertauben und ein Yukon-Pferd, das seit etwa 70 Jahrtausenden ausgestorben ist – was nach einer langen Zeit klingt, bis Sie feststellen, dass es nur ein Zehntel von 1 Prozent ist vor dem jüngsten Aussterben der Dinosaurier [Quelle: Kolata ].

Selbst wenn die Dino-DNA nicht älter wäre als der Joghurt von gestern, sollten jedoch zahlreiche ethische und praktische Bedenken alle bis auf die verrücktesten Wissenschaftler dazu bringen, zu zögern, bevor sie die Klone einsenden. Denn wie würden wir einen solchen Prozess regulieren? Wer würde es wann durchführen? Wie würde sich das Aussterben auf das Artenschutzgesetz auswirken? Was ist mit dem Schmerz und Leid, das durch gescheiterte Versuche erfahren wird? Könnten wir tote Krankheiten wieder ins Leben rufen oder am Ende mit dem Äquivalent invasiver Arten auf Steroiden enden [Quellen: Kolata ; Mabry ]?

Es gibt natürlich Vorteile. Ähnlich wie die Wiederansiedlung von Wölfen im Yellowstone Park könnte das „Rückgängigmachen“ des jüngsten Aussterbens dazu beitragen, das Gleichgewicht der geschädigten Ökosysteme wiederherzustellen, und einige sagen, die Menschheit schulde den Tieren, die sie geopfert hat, eine Schuld [Quellen: Kolata ; Mabry ; Zimmer ].

Zumindest für den Moment macht das DNA-Problem die Frage akademisch. Es ist denkbar, dass eine viel jüngere Kreatur, wie ein gefrorenes Wollmammut, eine intakte (wenn sie im Gefrierschrank verbrannte) Zelle hervorbringen könnte, aber soweit es Dinosaurier betrifft, könnten die aufgespaltenen Proteine ​​von Lufengosaurus dem am nächsten kommen, dem wir jemals kommen zu "Jurassic Park" [Quelle: Kolata ].

Alternativ könnten sie versuchen, ein angestammtes Tier „zurückzuzüchten“, indem sie Nachkommen mit charakteristischen, von ihm geerbten Genen paaren. Seit 1945 haben einige deutsche Züchter behauptet, das Kunststück mit dem Auerochsen ( Bos primigenius ), einem ausgestorbenen Wildochsen und Vorfahren moderner Rinder, vollbracht zu haben, aber Wissenschaftler bleiben zweifelhaft [Quellen: Encyclopaedia Britannica ; Kolata ].

Rückzüchtung und Lückenfüllung

Es gibt mehr als eine Möglichkeit, eine ausgestorbene Säbelzahnkatze zu häuten. Wissenschaftler könnten DNA-Fragmente nehmen und sie mit Sequenzen von lebenden Cousins ​​​​zusammenfügen, ähnlich wie die DNA von Vögeln, Amphibien und Reptilien genetische Lücken in „Jurassic Park“ füllte. Sie könnten dann die modifizierten Zellen klonen [Quelle: Kolata ].

Viele weitere Informationen

Anmerkung des Autors: Könnten wir Dinosaurier aus fossilen Embryonen wiederbeleben?

Für jeden Botaniker, der Kudzu aus der Kreidezeit fürchtet, gibt es zwei pharmazeutische Vertreter, die über Minoxidil aus dem Mesozoikum sabbern. Ich schließe mich den Leuten an, die aus reinem und einfachem Wunder dabei sind – das Wunder, das aus Büchern, aus Taschen mit bunten Plastikreptilien und aus Ray-Harryhausen-Filmen geboren wird.

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Quellen

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  • Mabry, Marcus. "Die Toten zurückbringen: Die Ethik der Umkehrung des Aussterbens." Die New York Times [VIDEO]. 19. März 2013. http://nyti.ms/ZXP18s
  • Reisz, Robert R., Timothy D. Huang, Eric M. Roberts, Shin Rung Peng, Corwin Sullivan, Koen Stein, Aaron RH LeBlanc, Dar Bin Shieh, Rong Seng Chang, Cheng Cheng Chiang, Chuanwei Yang und Shiming Zhong. "Embryologie des frühen Jura-Dinosauriers aus China mit Beweisen für erhaltene organische Überreste." Natur. Vol. 496. Seite 210. April 2013. http://www.nature.com/nature/journal/v496/n7444/full/nature11978.html
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  • Dann, Ker. "Baby-Dinosaurier ließen in ihren Eiern Muskeln spielen." Nationalgeographisch. 10. April 2013. http://news.nationalgeographic.com/news/2013/13/130410-lufengosaurus-oldest-baby-dinosaur-embryo-paleontology/
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  • Zimmer, Karl. "Sie wieder zum Leben erwecken." Nationalgeographisch. April 2013. http://ngm.nationalgeographic.com/2013/04/species-revival/zimmer-text