На перший погляд, у цій недавно відкритій окам’янілості з Юрського періоду немає нічого цікавого. Вона не така велика, як стегнова кістка апатозавра, чи не така вражаюча, як щелепа тиранозавра. Це була лишень частина хряща з черепа малюка-гіпакрозавра з родини гадрозаврів, який жив приблизно 70 млн. років тому. Але саме ця непоказна окам’янілість може лягти в основу одного з найбільших палеонтологічних відкриттів 21 століття — решток ДНК динозавра.
Центрозавр.
Якщо знахідка підтвердиться, вона може змінити наші уявлення одразу в кількох наукових галузях. Річ у тім, що ніхто не очікує, що ДНК може існувати настільки довго. Її розпад починається одразу ж після смерті організму, а дослідження 2012 року кісткок вимерлих птахів моа показало, що геном зменшується приблизно наполовину кожен 521 рік. Звідси випливає, що максимальний вік генетичної послідовності, яку ще можна частково розшифрувати, не може перевищувати 6,8 млн. років. Це набагато менше, ніж минуло з епохи останніх динозаврів, які вимерли приблизно 66 млн. років тому.
Але тепер з’явився цей хрящ гіпакрозавра, який, здається, порушує усі наукові теорії. В дослідженні, опублікованому раніше цього року, палеонтолог з Академії наук КНР Аліда Бейлеул та її колеги заявили, що у цьому хрящі вони виявили сліди оригінальних білків та клітин, з яких утворюється хрящова тканина, а також хімічні ознаки, які відповідають молекулі ДНК.
Знаходження настільки древнього генетичного матеріалу само собою є науковою сенсацією. Крім того, досліджуючи геном істот, які вимерли не настільки давно, таких як мамонти чи мегатерії, науковці змогли переглянути їхні філогенетичні зв’язки і навіть дізнатись про такі нюанси, як варіації кольорів їхньої шерсті. ДНК динозаврів відкриє дуже багато нової інформації про цих “страшних ящурів” (дав.-гр. δεινός — “страшний” і σαῦρος — “ящірка”). Таке відкриття також підтвердить припущення, що генетичний матеріал може зберігатись не протягом одного мільйона років, як вважали, а протягом десятків мільйонів. Це потенційно відкриває цілий новий клас окам’янілостей — не лише кісток і слідів, а й ділянок генетичного коду древніх істот.
Але спершу палеонтологи мусять підтвердити, що генетичні сліди, виявлені в хрящі гіпакрозавра, таки є справжніми. Звісно, ці потенційні рештки стародавньої ДНК не такої якості, щоб за ними можна було реконструювати Парк Юрського періоду. Найбільше, на що можуть сподіватися вчені, — це здеградовані залишки генів, які неможливо розчитати. Утім, навіть ці потенційні ланцюги на десятки мільйонів років старші за дотеперішніх рекордсменів, адже вони вказують на те, що гіпотетично може існувати цілий недосліджений універсум стародавньої біологічної інформації.
“Я вважаю, що супердовговічне збереження генів може бути поширенішим, ніж ми думали раніше. Ми просто ще не проаналізували достатньо окам’янілостей. Потрібно продовжити пошуки”, — каже Аліда Бейлеул.
Утім, питання полягає в тому, чи ці біологічні ознаки — це справді те, про що думають науковці. Річ у тім, що інша дослідницька команда під керівництвом геолога з Прінстонського університету Женьcін Ляна недавно повідомила про відкриття неочікуваних слідів бактеріального життя всередині кістки центрозавра — рогатого динозавра, який жив приблизно тоді ж, коли й гіпакрозавр. Команда теж заявила, що знайшла в окам’янілостях з Юрського періоду ДНК, проте, за їхніми словами, ця ДНК належить не динозавру, а якомусь невідомому виду бактерій. Кістка мала свій унікальний мікробіом, що викликає плутанину: чи білки і, можливо, гени, про які повідомила Бейлеул, належали самому динозавру, чи, можливо, бактеріям, які потрапили в його кістки уже в процесі фоссілізації (формування окам’янілостей)?
Те, що у кістках можуть мешкати бактеріальні спільноти, які відрізняються від довколишнього середовища, дуже ускладнює пошук ДНК, білків й будь-яких інших біологічних молекул динозаврів. Пізніші біологічні зразки можуть накладатися на раніші, вводячи в оману науковців. “Навіть якби й збереглися сліди автентичної органіки динозаврів, процес їхньої ідентифікації був би настільки складним, що нагадував би пошук голки в копиці сіна й призвів би до багатьох хибних знахідок”, — каже Лян.
“Зараз молекулярна палеонтологія таки справді є контраверсійною, — визнає Бейлеул. — Перший проблемний момент — це застосування тих самих технологій, які використовують для пошуку неушкоджених ділянок ДНК, до тих, які здеградували чи змінилися протягом дуже тривалого часу. Інша проблема — це нестача знань про те, як відбувається фоссілізація, тобто перетворення органічної тканини у мінерали. Ми ще не визначили усіх складових цього процесу і не знаємо достатньо про те, яку роль у цьому відіграють, зокрема, бактерії”. Одним зі невідомих є те, як бактерії з навколишнього середовища взаємодіяли з тими, що жили всередині кісток.
Крім того, ще не вироблений протокол таких наукових досліджень. Скажімо, команди Бейлеул та Ляна використовували зовсім різні методики. Бейлеул вивчала мікроскопічні деталі і патерни хімічних речовин, які приєднуються до компонентів ДНК, а Лян використовував генетичні послідовності, щоб зрозуміти природу генетичних слідів всередині кістки, але не прямо не досліджував її мікроструктуру.
Бейлеул погоджується, що мікробіологія у дослідженні кісток динозаврів є дуже важливою, але припускає, що навряд чи бактерії могли потрапити у клітину хряща і зімітувати її ядро у такий спосіб, аби дослідники подумали, що це власна тканина динозавра. Утім, за словами палеогенетика та письменника Росса Барнета, який не брав участі в жодному з цих досліджень, “ви ніколи не можете бути занадто скептичні щодо власних результатів”.
Одна з найбільших проблем у цих дискусіях — це, на його думку, відсутність реплікації. До речі, палеогенетики вже мали справу з цією проблемою. Ще у 1993 р. — тоді, коли на екрани вийшов “Парк Юрського періоду”, — науковці також оголосили про відкриття ДНК з мезозойської епохи. Щоправда, згодом воно було спростоване, адже вчені з інших лабораторій не змогли отримати ті самі результати. Навіть попри те, що палеогенетика відтоді сильно змінилася, вимога, щоб у різних лабораторіях був досягнутий однаковий результат, досі нікуди не зникла. “Якщо інша лабораторія зможе незалежно узяти окам’янілості з того ж місця, виробити власні антитіла, провести власне фарбування і отримати однакові результати, тоді у чомусь можна бути впевненим”, — резюмує Барнет. З огляду на твердження про неймовірне збереження ДНК всередині кісток динозаврів, така співпраця між кількома лабораторіями неодмінно повинна відбутись.
Утім, поки науковці шукають рештки стародавніх ДНК, в молекулярній палеобіології вже формуються стандарти та протоколи таких досліджень. “Я сподіваюсь, що ми зможемо отримати відповіді набагато швидше, якщо працюватимемо разом”, — стверджує Бейлеул.
Навіть якщо оптимістичні повідомлення її команди не підтвердяться, ці спроби науковців однаково принесуть корисні результати. Бактеріальні спільноти беруть участь у збереженні кісток та їхній заміні мінералами. “Майбутні дослідження ДНК з окам’янілостей можуть розширити наші знання про те, як відбувається цей процес і як зберігаються артефакти зі стародавніх епох”, — стверджує Лян.
“Усі ці питання дуже складні, — підсумовує Бейлеул. — Але якщо ми надалі робитимемо спроби, є надія, що ми отримаємо на них усіх відповіді”. Як виглядає зараз, ситуація ще не скам'яніла.
Riley Black
Possible Dinosaur DNA Has Been Found
Scientific American, 17.04.2020
Зреферував Є. Л.