Senie paliek - bijušās dzīves fosilā DNS

Ziņas, ka zinātnieki no dinozauru fosilijas ir atguvušas faktiskās smadzenes, izraisīja lielu izbrīnu. Bet sasniegums nav pārsteigums. Faktiski tas pat neuzstāda jaunu rekordu vecākajiem dzīves gabaliem.

Lielākā daļa no mums fosilijas domā kā mirušas lietas, kas bijušas pārakmeņojies, pagriezās pret akmeni. Bet tam nav jābūt. Faktiski reiz dzīvojošo lietu ķermeņi var izbēgt no pārakmeņošanās ļoti ilgu laiku pareizajos apstākļos.

Fosils tiek definēts kā jebkurš dzīvības pierādījums no aizvēsturiskās vai ģeoloģiskās pagātnes, kas saglabājies Zemes garozā. Aizsardzība pret saglabāšanu, iespējams, lika zinātniekiem meklēt gaļu senajos kaulos, bet tagad mēs zinām labāk, un notiek sacensība atrast arvien vecākus audus.

Ötzi, 5000 gadus vecais “ledus cilvēks”, kurš 1991. gadā tika atrasts Alpu ledājā, ir vispazīstamākais sasaldētās fosilijas piemērs. Mamuti un citi mūžībā izmirušie polārie dzīvnieki ir zināmi arī no mūžīgajām salnām. Šīs fosilijas nav tik skaistas kā jūsu saldētavā esošie ēdieni, jo sasalušā stāvoklī tās iziet kā lēna mumifikācija. Tā ir saldētavas ģeoloģiskā versija, kurā ledus no audiem nokļūst apkārtnē.

Saldēti bizona kauli, kas bija gandrīz 60 000 gadu veci, tika analizēti 2002. gadā, iegūstot DNS fragmentus un kaulu olbaltumvielas, ko varēja salīdzināt ar esošajām sugām. Mamuta mati izrādās pat labāk nekā kauli DNS saglabāšanai.

Bet Antarktīdai ir rekords šajā jomā - mikrobiem dziļā ledus ir 8 miljoni gadu.

Tuksnesis sausu vielu saglabā ar žāvēšanu. Senie cilvēki tika dabiski mumificēti šādā veidā, piemēram, 9000 gadus vecais Nevadan, kas pazīstams kā Spirit Cave Man. Vecāku materiālu saglabā dažādi tuksneša paciņi, kuriem ir ieradums padarīt augu vielas pāļus, kas to viskozā urīna ietekmē tiek cementēti akmeņu cietajos ķieģeļos. Saglabājot sausās alās, šīs packrat middens var ilgt desmitiem tūkstošu gadu.

Packrat middens skaistums ir tāds, ka tie vēlā pleistocēna laikā var iegūt dziļus vides datus par Amerikas rietumiem: veģetāciju, klimatu, pat to laiku kosmisko starojumu. Līdzīgi viduslaiki tiek pētīti arī citās pasaules daļās.

Pat izmirušu radību atliekas joprojām pastāv žāvētā veidā. Mamuti ir slavenākie ar mūžīgi sasalušajiem liemeņiem, bet mamuta mēsli ir zināms no izkaltētiem paraugiem.

Protams, "Jurassic Park" nodod dzintaru sabiedrības apziņā ar savu sižetu, kura pamatā ir ideja atgūt dinozauru DNS no asiņu nepieredzējis kukaiņi, kas ieslodzīti dzintarā. Bet virzība uz šīs filmas scenāriju ir lēna un, iespējams, apstājusies. Dokumentē daudz dažādu radību, sākot no dzintara, sākot no vardēm un kukaiņiem līdz augu gabaliņiem. Bet publicēts DNS izguvei ir Vēl nē ir dublēti.

Atsevišķās vietās augu vielas ir saglabājušās nogulumos daudzus miljonus gadu. Clarkia gultas Aidaho ziemeļdaļas vecums ir no 15 līdz 20 miljoniem gadu, to izcelsme ir miocēnu laikmetā. Koku lapas var atdalīt no šīm klintīm, kurām joprojām ir sezonas krāsas - zaļas vai sarkanas. No šīm fosilijām var iegūt bioķīmiskās vielas, ieskaitot lignīnus, flavonoīdus un alifātiskos polimērus, un DNS fragmenti ir zināmi no fosilās likvidārijas, magnolijām un tulpju kokiem (Liriodendrons).

Pašreizējie čempioni šajā jomā ir Eocene dawn-redwood meži no Akselu Heibergu salas Kanādas Arktikā. Apmēram 50 miljonu gadu laikā šo koku celmi, baļķi un lapotnes ir gandrīz pilnīgi nemineralizēti, pateicoties ātrai apbedīšanai apstākļos, kas neļāva izdalīt skābekli. Mūsdienās šī fosilā koksne atrodas uz zemes un ir gatava savākšanai un sadedzināšanai. Tūristi un ogļraktuves apdraud šo zinātnisko bagātību.

Marija Šveicere, Ziemeļkarolīnas štata universitātes profesore, kas dokumentēja mīkstos audus Austrālijā Tyrannosaurus rex kāju kaulus, jau vairākus gadus pēta biomolekulas senajās fosilijās. To klātbūtne 68 miljonus gadu vecajos kaulos nebija vecākais no viņas atradumiem, taču šī vecuma faktiskie audi ir bezprecedenta. Atklājums izaicina mūsu priekšstatus par fosiliju veidošanos. Noteikti vairāk piemēru būs atrodami, iespējams, esošos muzeju paraugos.

Satriecošs Daba papīrs 2000. gadā ziņoja par baktēriju sporu atdzimšanu no sālsūdens kabata sāls kristālā Permijas reģionā sāls gulta Ņūmeksikā, apmēram 250 miljonu gadu vecumā.

Protams, prasība izraisīja kritiku: laboratorija vai sāls slānis bija piesārņots un katrā ziņā mikrobu (ģints) DNS Virgibacillus) bija pārāk tuvu jaunākajām sugām. Bet atklājēji ir aizstāvējuši savu paņēmienu un izvirzījuši citus scenārijus DNS pierādījumu iegūšanai. Un 2005. gada aprīlī Ģeoloģija viņi publicēja pierādījumus no paša sāls, parādot, ka tas (1) atbilst tam, ko mēs zinām par Permas jūras ūdeni, un (2) šķiet datēts ar laika posmu no sāls veidošanās, nevis vēlāk. Pagaidām šis bacilis ir Zemes vecākās dzīvās fosilijas nosaukums.