Kloning af dinosaurer

Kloning af dinosaurer: Drømmen lever endnu

En kontroversiel opdagelse i en ældgammel dinosaurknogle puster liv i drømmen om at skabe virkelighedens Jurassic Park.

En kontroversiel opdagelse i en ældgammel dinosaurknogle puster liv i drømmen om at skabe virkelighedens Jurassic Park.

Claus Lunau & Shutterstock

Med mundbind og en hat med en stor skærm og iført blå gummihandsker ligner den amerikanske palæontolog Evan Saitta mere en mand på indkøb under en pandemi end en forsker på feltarbejde.

Men han står i ødemarken i Canadas Dinosaur Provincial Park – et sted, som er kendt for sine fossiler af dinosaurer, og det er på grund af dem, at Saitta er pakket ind i beskyttelsesudstyr.

Han er ikke bange for at blive smittet med en sygdom. I stedet skal udstyret beskytte fossilerne mod ham.

Han forsøger at undgå, at spor af hans eget dna havner på knoglerne – for han er på jagt efter det dna, som knoglerne måske selv gemmer på.

Saittas mission er at afgøre en ophedet videnskabelig diskussion. På den ene side står flere forskere, som gennem de sidste år hævder at have gjort sensationelle opdagelser af dinosaurknogler med spor af blødt væv: blodårer, celler, proteiner og endda dna.

På den anden side er forskere, som påpeger, at de utrolige opdagelser ikke er blevet tilstrækkeligt efterprøvet af uafhængige forskere – og de regner det for usandsynligt, at de sarte molekyler kan modstå millioner af år i jorden.

Palæontologen Evan Saitta jager fossiler iført gummihandsker og maske.

© Kentaro Chiba

Evan Saitta, som er ekspert i, hvordan væv nedbrydes og bliver til fossiler, tilhører den sidste kategori af forskere, men han nøjes ikke med at sætte ord mod ord. Han er selv taget på dna-jagt for at afgøre sagen.

Og når han er tilbage i laboratoriet udsætter han sine fund for alt, hvad moderne videnskab kan tilbyde af elektronmikroskoper og gensekvenseringsmaskiner.

Han skaber tilmed nye fossiler fra bunden ud af døde firben og fugle for at få bedre indblik i, hvad der sker med kroppens molekyler.

Meget er på spil for Saitta, og for alle os andre, for viser det sig, at knoglerne virkelig kan gemme på millioner af år gammelt dna fra dinosaurer, vil det genoplive en drøm, som forskerne for længst havde opgivet: at vække dinosaurerne til live igen.

Blod fra myg blev til dinosaur

I filmen Jurassic Park borer en forsker hul i en ravklump for at nå ind til en myg, som har været fanget i ravet i millioner af år. Ud af insektets mave suger hans forsigtigt dets sidste måltid – dinosaurblod proppet med dna.

Dna’et er fyldt med huller, men de kan lappes med dna fra frøer, og da det lappede genom placeres i et æg, udvikler det sig til en ægte levende dinosaur.

Da filmen kom ud i 1993, virkede det opsigtsvækkende scenarie i grove træk som en reel mulighed.

Virkelighedens forskere havde netop fundet dna fra insekter i rav, og en ny metode til at sekvensere genomer ud fra små stumper dna var opfundet.

Men siden blev ravfundene kritiseret for at være forurenet med nutidig dna – og metoden bag opdagelsen fejlagtig. Flere undersøgelser har siden sået tvivl om, hvorvidt dna kan overleve i millioner af år.

Boremaskiner, dna-printere og kunstige æg – redskaberne findes, og hvis påstande om dna i dinosaurknogler virkelig er sande, er opskriften gangbar. Og så kan forskerne måske engang vække dinosaurerne til live igen.

© Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (MPI)

Udvind dna fra knoglepulver

Forskerne pulveriserer en del af knoglen og opløser pulveret i en væske. Herefter kan forskerne udtrække dna’et og aflæse dets sekvens. Eventuelle huller i sekvensen kan på computeren fyldes med lignende sekvenser fra dinosaurens nulevende slægtninge, fugle.

© Shutterstock

Fremstil arvemateriale fra bunden

Det lappede genom skal nu printes fra computeren. Det foregår ved at sammensætte små kæder af dna-baser og derefter lime de små stykker sammen til store. Forskere har tidligere brugt denne
metode til at bygge genomer fra bakterier helt fra bunden.

© Shutterstock

Overfør dna til en fuglecelle

Forskerne tager en befrugtet ægcelle fra en fugl og fjerner forsigtigt dna’et i dens cellekerne uden at beskadige cellen. Derefter indsætter de deres nye dinosaurgenom i cellen. En lignende metode blev brugt allerede i 1996, da forskere klonede et får.

©

Placér celle i kunstigt æg

Ægcellen deler sig til et lille foster i løbet af få dage i en petriskål. Så flyttes det til et kunstigt æg, hvor det kan udvikle sig til en levedygtig dinosaurunge på samme måde som en kylling i et hønseæg.

I 2013 undersøgte et hold engelske forskere fx insekter i kopal – et mellemstadie mellem harpiks og rav. Insekterne var mellem 60 og 10.600 år gamle, og forskerne fandt intet bevaret dna.

Heller ikke fossile knogler har vist tegn på så gammelt dna. Det ældste komplette genom stammer fra en 700.000 år gammel hesteknogle fundet i permafrost.

Et dansk-australsk forskerhold forsøgte i 2012 at sætte en præcis holdbarhedsdato på dna. De undersøgte dna’ets tilstand i knogler af forskellig alder fra den uddøde fugl moaen og regnede på, hvordan arvematerialet blev nedbrudt over tid.

De fandt, at knogler løber tør for dna-stumper, der er tilstrækkelig store til at sekvensere, efter kun 1,5 millioner år.

Dinosaurer – med undtagelse af fuglene – forsvandt allerede for 66 millioner år siden, så udløbsdatoen for deres dna må for længst være overskredet.

Proteiner gemmer også på genetisk information, fordi deres opbygning afspejler dna’ets kode, og de holder længere end dna.

Men de ældste proteiner, forskerne med sikkerhed har fundet, er 3,4 millioner år gamle, så de løser ikke problemet.

Alligevel er jagten på gammelt dna, proteiner og andre spor af blødt væv fra dinosaurer intensiveret i de seneste årtier, og Montana i det nordvestlige USA er epicenter for den nye molekylære palæontologi.

Her har palæontolog Jack Horner, som var videnskabelig konsulent på Jurassic Park-filmene, haft sit laboratorium på Museum of the Rockies.

I dag er han pensioneret, men hans tidligere studerende er centrale figurer i den videnskabelige strid om, hvor længe dna og proteiner kan overleve tidens tand.

Dinosaurunger gemmer på dna

En af Jack Horners tidligere studerende er molekylærpalæontologen Mary Schweitzer. Hun har sammen med andre forskere i de senere år offentliggjort flere omdiskuterede fund, som tyder på, at blødt væv kan findes i velbevarede knogler.

Hun er også involveret i en ny opdagelse fra 2020 sammen med en anden af Jack Horners tidligere studerende, Alida Bailleul.

I to dinosaurfossiler fra Montana hævder de at have fundet proteinet kollagen i noget, der ligner brusk.

Og de har opdaget mikroskopiske, cellelignende strukturer, hvoraf nogle måske er ved at dele sig, og andre indeholder aflange former, der tilsyneladende er cellekerner – fyldt med dna.

Opdagelserne er gjort i kranier fra to unger af såkaldte andenæbsdinosaurer, der levede i Montana for 75 millioner år siden.

Jack Horner var med til at finde dem i 1979, da han afdækkede en hel redeplads kendt som “Æggebjerget i Montana”.

Fem fund overrasker forskerne

Dna, celler og proteiner. Forskere påstår at have fundet rester af oprindeligt væv i fem forskellige dinosaurer – bl.a. dinosaurernes konge, T. rex. Det nyeste fund – dna fra rovdinosauren Caudipteryx – blev gjort i 2021.

Kranierne blev skåret i tynde skiver og konserveret, og i 2020 gjorde forskerne nye opdagelser i det gamle fund.

De har sammenlignet fossilerne med kraniet fra en ung emu, og både gamle og nye kranier blev udsat for en række tests.

De blev først lagt i syrebad, så alt uorganisk materiale blev opløst, og derefter tilsatte forskerne såkaldte antistoffer, som normalt dannes af immunsystemet i kampen mod bakterier og virus.

Antistoffer findes i uendelig mange varianter, og hver af dem har den egenskab, at de kun – eller næsten kun – kan binde sig til en bestemt type protein.

Derfor bruges de i forskningen til at identificere, om et bestemt protein er til stede i en prøve.

Og i Mary Schweitzers forsøg viste antistofferne, at både emuen og fossilerne indeholdt spor af en bestemt type kollagen, som forekommer i brusk.

Forskerne mener, at brusk dækkede dele af ungernes baghoveder, hvor knogleplader efterhånden skulle gro sammen.

Og hvis brusken er bevaret, tegner det godt for bevaring af dna, for brusk er ikke så porøst som knogle, og derfor kan det måske fungere som en mere robust beholder til dna.

Dna deler forskerne

Omstridte fund af dna, proteiner og celler fra dinosaurer i millioner af år gamle fossiler har skabt røre i videnskabens verden. Ny forskning afslører, at fundene formentlig er noget helt andet end først antaget.

Forskerne undersøgte også, om emuens celler og de cellelignende strukturer fra fossilerne indeholdt dna.

Testen består i at tilsætte et farvestof, som binder sig til dna – og stoffet hæftede sig til både emu og fossiler. Resultatet tyder på, at dna – eller i hvert fald fragmenter af dna – kan overleve i knogler i op mod 75 millioner år.

Og Schweitzer og hendes kolleger står ikke helt alene med deres teori. Fx hævder engelske forskere at have fundet spor af bruskfibre og blodceller i en række dinosaur-knogler.

I modsætning til andre forskeres fund byggede deres opdagelser på knogler, som ikke var særlig velbevarede.

Derfor mener de engelske forskere ikke bare, at blødt væv kan bevares, men at det tilmed sker oftere, end nogen havde turdet håbe på.

Det var især den påstand, som fik Evan Saitta til at trække i beskyttelsesudstyret og gå på jagt efter dna og proteiner i Canadas Dinosaur Provincial Park.

Overraskelse var gemt i knogler

Saitta samlede først fossiler efter sterile retningslinjer for at undgå selv at forurene knoglerne under udgravningen. Knoglerne var 75 millioner år gamle og fra en slægtning til den trehornede Triceratops.

De blev sendt til laboratorier på universiteter i Princeston i USA og Bristol og York i England og analyseret med flere forskellige metoder for at begrænse fejl og mistolkninger.

Dog blev de ikke, som Mary Schweitzers fossiler, testet med antistoffer, fordi metoden kan give falsk positive svar.

Alle analyser nåede frem til samme konklusion. Prøverne var ikke forurenet, og der var ingen spor af kollagen. Til gengæld indeholdt de en anden overraskelse. Knoglerne var fyldt med dna – bare ikke fra dinosaurer.

Dna i dinosaurknogler

Knoglestykker fra den hornede dinosaur Centrosaurus (til venstre) blev tilsat et rødt farvestof, der binder til dna (til højre). Billedet viser, at knoglerne indeholder store mængder dna – 50 gange mere end den omkringliggende klippe indeholder.

© E. Saitta et al. 2019

Dna’et kom fra store mængder mikrober, der havde bosat sig i knoglerne. I alt fandt Saitta og kollegerne 46 arter af bakterier og andre mikrober, inklusive flere hidtil ukendte arter.

Og nogle af knoglernes mikrober er i stand til at nedbryde kollagen.

“Det her projekt viser, at knogler ikke er særlig velegnede til at beskytte blødt væv. De er ikke en slags tidskapsler, men porøse og åbne systemer, som tillader organisk materiale at løbe ud i jorden og mikrober at invadere dem,” siger Evan Saitta.

Han mener, at de spor af dna, som andre forskere har fundet, stammer fra mikrober, og de kollagenlignende proteiner kan være dannet af svampe. Strukturerne, som ligner celler, cellekerner og blodårer, er formentlig også dannet af de invaderende mikrober.

Trykkoger skaber nye fossiler

Fossiljagten i den canadiske ødemark er kun en lille del af Saittas arbejde. Han bruger også helt andre – og mere kreative – metoder til at undersøge, om ældgamle fossiler kan bevare deres oprindelige molekyler.

Når et dyr dør, skal det først begraves af fx sand for at kunne blive til et fossil. Over millioner af år bliver dyret begravet så dybt, at dets rester bliver udsat for et ekstremt tryk og høje temperaturer – og den proces forsøger Saitta at genskabe i laboratoriet.

Muterede kyllinger, robotter og hologrammer – kloning er ikke den eneste måde at vække dinosaurerne til live på igen. Nye fremskridt inden for genetik og ingeniørvidenskab kan snart gøre drømmen til virkelighed.

© Shutterstock

Omvendt evolution gør kylling til dinosaur

Fugle stammer fra dinosaurer, og de bærer stadig genetiske rester af deres ophav. Palæontologen Jack Horner vil udnytte resterne til at skrue fuglenes evolution tilbage. Ved hjælp af genværktøjet CRISPR forsøger han at ændre kyllingers dna, så de kommer til at ligne deres forfædre. Projektet er dog endnu langt fra succes.

© Alessandro Crespi/ EPFL Lausanne

Robotter bevæger sig som fortidsdyr

Flere museer og forlystelsesparker udstiller robotdinosaurer, men de er ofte kluntede og sjældent videnskabeligt korrekte. Ny robotteknologi kan nu gøre robotternes bevægelser mere flydende. Og palæontologer har i de senere år skabt robotter, hvis udseende og bevægelser er nøje baseret på knogler og fodspor.

© Eimontas Jankauskis/University of Sussex

Hologrammer får dyr til at svæve

En dinosaur i fuld bevægelse projiceret op som en gigantisk, tredimensionel figur – hologramteknologi er endnu på et tidligt stadie, men forskerne gør nu store fremskridt. I et forsøg blev en lille, oplyst plastikperle blæst hurtigt, men kontrolleret, rundt af luftbølger, så den tegnede en tredimensionel, flyvende sommerfugl i luften.

Tidligere forsøg bestod i at udsætte forskelligt organisk materiale for høj varme og tryk i en forseglet beholder. Men stoffer, som i den naturlige proces ville fordampe eller sive væk, kan ikke slippe væk under disse forhold, og de ligger til sidst tilbage som en klistret masse i beholderen.

Derfor har Saitta og hans kollega Tom Kaye udviklet en ny metode. De placerer dele af døde firben eller høns i ler inde i et stålstempel, som udsættes for et flere tons tungt tryk med en hydraulisk presse.

Resultatet er en 1,25 cm høj plade, som dernæst får en tur i ovnen ved over 200 grader i 24 timer. Det porøse ler tillader, at ustabile molekyler kan sive væk under processen.

På den måde ender de kunstige fossiler i høj grad med at ligne den ægte vare. Saittas forsøg tyder foreløbig på, at kun skeletrester og pigmentet melanin bliver bevaret under fossileringsprocessen.

Stort set alt andet, heriblandt kollagen, går tabt. Forsøgene bekræfter, at pigmenter er blandt de få biomolekyler, som kan bevares i mange millioner år.

Dinosaurers farver og pigmenter

Et dyrs pigmenter kan bevares i millioner af år. Pigmenter i halefjerene på dinosauren Sinosauropteryx viser, at dyret havde en stribet hale.

© Sam / Olai Ose / Skjaervoy

Alligevel er diskussionen om dna og proteiner i fossiler langtfra forbi. Mary Schweitzers nyeste fund fra Montana har fået den til at blusse op igen.

Men Saitta vil fremover koncentrere sig om at lede efter mere stabile biomolekyler – fx aminosyrer, som er proteiners mindste byggesten.

De giver måske ikke håb om klonede dinosaurer, men til gengæld holder de længere end proteiner og dna – og kan give indsigt i dyrenes biologi.

Ny forskning tyder på, at rav – ligesom i Jurassic Park – kan bevare visse molekyler i millioner af år.

Palæontologer har flere gange fundet velbevarede dinosaurfjer i rav. Ny forskning tyder på, at nogle af fjerenes oprindelige aminosyrer – proteinernes byggesten – er blevet bevaret.

© Science/AAAS

Saitta har dog kastet sig over noget andet: dinosauræg. “Æggeskaller er interessante, fordi de i modsætning til knogler kan fungere som lukkede systemer.

Og de kan måske have mekanismer til at bevare korte sekvenser af aminosyrer i flere millioner år,” siger Saitta.

Og den teori har han bekræftet. I 2020 fandt Saitta spor af ældgamle aminosyrer i et 80 millioner år gammelt æg fra en langhalset dinosaur.

VIDEO: Uddødt krybdyr genopstår som robot