Kloning av dinosaurier

Klona dinosaurier: Drömmen kan bli verklighet

En kontroversiell upptäckt i ett urgammalt dinosaurieben blåser liv i drömmen om att skapa Jurassic Park på riktigt.

En kontroversiell upptäckt i ett urgammalt dinosaurieben blåser liv i drömmen om att skapa Jurassic Park på riktigt.

Claus Lunau & Shutterstock

Med munskydd och en hatt med stor skärm och iförd blå gummihandskar ser den amerikanske paleontologen Evan Saitta mer ut som en man på ett flyg under en pandemi än en forskare på fältet.

Han står dock i ödemarken i Kanadas Dinosaur Provincial Park – en plats som är känd för sina dinosauriefossil, och det är på grund av dem som Saitta har full skyddsmundering.

Han är inte rädd för att bli smittad. I stället ska utrustningen skydda fossilen mot honom. Han försöker undvika att spår av hans eget dna hamnar på benen eftersom han är på jakt efter det dna som skeletten själva kan gömma på.

Saittas uppdrag är att avgöra en hetsig vetenskaplig diskussion. På ena sidan står flera forskare som de senaste åren hävdar att de har gjort sensationella fynd av dinosaurieskelett med spår av mjuk vävnad: Blodkärl, celler, protein och till och med dna.

På andra sidan står forskare som påpekar att de otroliga fynden inte är tillräckligt granskade av oberoende forskare – och de menar att det är osannolikt att de känsliga molekylerna kan klara av miljontals år i jorden.

Paleontologen Evan Saitta jagar fossil iförd gummihandskar och mask.

© Kentaro Chiba

Evan Saitta är expert på hur vävnad bryts ned och blir fossil, och tillhör den senare kategorin av forskare, men han nöjer sig inte med att sätta ord mot ord.

Han har själv gett sig ut på dna-jakt för att avgöra tvisten. När han är tillbaka i laboratoriet utsätter han sina fynd för allt den moderna vetenskapen bjuder på, som elektronmikroskop och gensekvenseringsmaskiner.

Han skapar till och med nya fossil från grunden av döda ödlor och fåglar för att bättre förstå vad som händer med kroppens molekyler.

Mycket står på spel för Saitta, och för alla oss andra, för om det visar sig att skeletten verkligen gömmer på miljontals år gammalt dna från dinosaurier kan det återuppliva en dröm som forskarna för länge sedan givit upp: Att återuppväcka dinosaurierna.

Blod från mygga blev dinosaurie

I filmen Jurassic Park borrar en forskare hål i en bärnstensklump för att nå in till en mygga som varit fångad i bärnstenen i miljoner år.

Ur insektens mage sugs dess sista måltid försiktigt ut: Dinosaurieblod fullt med dna.

Dna:t är fullt av hål men de kan lagas med dna från grodor och när det lagade genomet placeras i ett ägg utvecklas det till en livs levande dinosaurie.

När filmen kom ut 1993 verkade det häpnadsväckande scenariot vara möjligt. Verklighetens forskare hade just hittat dna från insekter i bärnsten och en ny metod för att sekvensera genom från små bitar dna hade uppfunnits.

Men sedan möttes bärnstensfynden av kritik för att de var förorenade med modernt dna, och metoden bakom upptäckten ansågs felaktig.

Flera studier har sedan gett upphov till tvivel om dna kan överleva i miljontals år.

Borrmaskiner, dna-skrivare och artificiella ägg – verktygen finns och om påståendet om dna i dinosaurieben verkligen stämmer är receptet gångbart. Då kan forskarna kanske återigen väcka dinosaurierna till liv igen.

© Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology (MPI)

Extrahera dna från skelettpulver

Forskarna pulveriserar en del av skelettet och löser upp pulvret i en vätska. Sedan kan forskarna extrahera dna och avkoda dess sekvens. Eventuella hål i sekvensen kan datorn fylla igen med liknande sekvenser från dinosauriens nu levande släktingar – fåglarna.

© Shutterstock

Framställ arvsmassa från grunden

Det lagade genomet ska nu skrivas ut från datorn. Det görs genom att sätta ihop små kedjor av dna-baser och sedan limma ihop de små bitarna till stora. Det här är en metod som forskare tidigare har använt för att bygga upp bakteriegenom från grunden.

© Shutterstock

Överför dna till en fågelcell

Forskarna använder en befruktad äggcell från en fågel och tar försiktigt fågelns dna från cellkärnan utan att skada cellen. Sedan för de in det nyskapade dinosauriegenomet i cellen. En liknande metod användes redan 1996 när forskare klonade ett får.

©

Placera cellen i artificiellt ägg

På några dagar delar sig äggcellen till ett litet foster. Sedan flyttas det till ett artificiellt ägg där det kan utvecklas till en livsduglig dinosaurie på samma sätt som en kyckling i ett hönsägg.

2013 undersökte en grupp engelska forskare exempelvis insekter i kopal – ett mellanstadium mellan kåda och bärnsten.

Insekterna var mellan 60 och 10 600 år gamla och forskarna hittade inget bevarat dna. Inte heller fossila skelett har visat tecken på så gammalt dna.

Det äldsta kompletta genomet kommer från ett 700 000 år gammalt hästskelett hittat i permafrost.

År 2012 försökte en dansk-australiensisk forskargrupp att sätta ett exakt bäst före-datum på dna. De undersökte dess tillstånd i skelett av olika ålder från den utdöda moafågeln och räknade på hur arvsmassan bröts ned efter hand.

De upptäckte att de dna-bitar som är tillräckligt stora för sekvensering tog slut efter bara 1,5 miljoner år.

Dinosaurier – med undantag för fåglar – försvann redan för 66 miljoner år sedan och därmed måste bäst före-datum för deras dna ha passerat för länge sedan.

Proteiner gömmer också på genetisk information eftersom sammansättningen avspeglar dna:ts kod och de håller längre än dna.

De äldsta proteiner som forskarna med säkerhet har hittat är 3,4 miljoner år gamla, så de löser inte problemet.

Ändå har jakten på gammalt dna, proteiner och andra spår av mjuk vävnad från dinosaurier intensifierats de senaste årtiondena, och Montana är epicentrum för en ny, molekylär paleontologi.

Här har paleontologen Jack Horner, som var vetenskaplig konsult för Jurassic Park-filmerna, haft sitt laboratorium på Museum of the Rockies.

I dag är han pensionerad, men hans tidigare studenter är centrala figurer i den vetenskapliga striden om hur länge dna och proteiner klarar tidens tand.

Dinosaurieungar gömmer på dna

En av Jack Horners tidigare studenter är molekylärpaleontologen Mary Schweitzer. Hon har tillsammans med andra forskare de senaste åren publicerat flera omdiskuterade fynd som tyder på att mjuk vävnad kan finnas i välbevarade skelett.

Hon är också inblandad i en ny upptäckt från 2020 tillsammans med en annan av Jack Horners tidigare studenter, Alida Bailleul.

I två dinosauriefossil från Montana hävdar de att de funnit proteinet kollagen i något som liknar brosk.

De har också upptäckt mikroskopiska, celliknande strukturer varav några kanske håller på att dela sig och andra innehåller avlånga former som tycks vara cellkärnor – fyllda med dna.

Fynden har gjorts i kranier från två ungar av så kallade anknäbbsdinosaurier som levde i Montana för 75 miljoner år sedan.

Jack Horner var med och hittade dem 1979 när han upptäckte ett helt rede, känt som ”Äggberget i Montana”.

Fem fynd överraskar forskarna

Dna, celler och proteiner. Forskare säger sig ha hittat rester av ursprunglig vävnad från fem olika dinosaurier – bland annat dinosauriernas konung, T. rex. Det senaste fyndet – dna från rovdinosaurien Caudipteryx – gjordes 2021.

Kranierna skars i tunna skivor och konserverades, och 2020 gjorde forskare nya upptäckter i det gamla fyndet.

De jämförde fossilen med kraniet från en ung emu, och både gamla och nya kranier utsattes för en rad tester.

De lades först i syrabad så att allt oorganiskt material löstes upp och därefter tillsatte forskarna så kallade antikroppar som normalt bildas av immunsystemet i kampen mot bakterier och virus.

Antikroppar finns i oändligt många varianter, och de har alla den egenskapen att de bara – eller nästan bara – kan binda sig till en viss typ av protein.

Därför används de i forskningen för att identifiera om ett visst protein finns i ett prov. I Mary Schweitzers studie visade antikropparna att både emun och fossilen innehöll spår av en viss typ av kollagen som finns i brosk.

Enligt forskarna täcktes delar av ungarnas bakhuvuden av brosk där skelettplattor senare skulle växa ihop.

Om brosket har bevarats bådar det gott för bevarande av dna eftersom brosk inte är lika poröst som skelett, och därför kanske kan fungera som en mer robust behållare för dna.

Dna gör forskarna oeniga

Omstridda fynd av dna, proteiner och celler från dinosaurier i miljontals år gamla fossil har skapat oreda i vetenskapsvärlden. Ny forskning avslöjar att fynden sannolikt är något helt annat än vad forskarna tidigare har trott.

Forskarna undersökte också om emuns celler och de celliknande strukturerna från fossilen innehöll dna.

Testet består i att tillsätta ett färgämne som binder sig till dna – och ämnet fäste sig vid både emu och fossil.

Resultatet tyder på att dna – eller i alla fall fragment av dna – kan överleva i skelett i upp till 75 miljoner år.

Schweitzer och hennes kollegor är inte ensamma om sin teori. Exempelvis hävdar engelska forskare att de har hittat spår av broskfibrer och blodceller i en rad dinosaurieskelett.

Till skillnad från andra forskares fynd byggde deras upptäckter på skelett som inte var särskilt välbevarade.

Därför menar de engelska forskarna inte bara att mjuk vävnad kan bevaras utan att det till och med sker oftare än någon hade vågat hoppas på.

Det var just det påståendet som fick Evan Saitta att dra på sig skyddskläderna och ge sig ut på jakt efter dna och proteiner i Kanadas Dinosaur Provincial Park.

Överraskning dold i skelett

Saitta samlade först in fossil efter sterila riktlinjer för att inte själv förorena benen vid utgrävningen. Skeletten var 75 miljoner år gamla och från en släkting till Triceratops.

De skickades till laboratorier på universitet i Princeton i USA och Bristol och York i England där de analyserades med flera olika metoder för att begränsa fel och misstag.

Skeletten testades dock inte, som Mary Schweitzers fossil, med antikroppar eftersom det kan ge falska positiva svar.

Alla analyser gav samma resultat. Proverna var inte förorenade och det fanns inga spår av kollagen. De innehöll dock en annan överraskning. Benen var fyllda med dna – men inte från dinosaurier.

Dna i dinosaurieben

Benbitarna från dinosaurien Centrosaurus (till vänster) tillsattes ett rött färgämne som binder till dna (till höger). Bilden visar att benbitarna innehåller stora mängder dna.

© E. Saitta et al. 2019

Det kom i stället från stora mängder mikroorganismer i skeletten. Totalt hittade Saitta och hans kollegor 46 arter av bakterier och andra mikroorganismer, bland annat flera hittills okända arter.

Några av mikroorganismerna i skeletten kan bryta ned kollagen.

”Det här projektet visar att skelett inte är särskilt lämpliga för att skydda mjuk vävnad. De är inga tidskapslar utan porösa och öppna system där organiskt material sipprar ut i jorden och mikroorganismer invaderar dem”, säger Evan Saitta.

Han menar att de spår av dna som andra forskare har hittat är från mikroorganismer och kollagenliknande proteiner kan ha bildats av svampar.

Strukturer som liknar celler, cellkärnor och blodådror är sannolikt också bildade av invaderande mikroorganismer.

Tryckkokare skapar nya fossil

Fossiljakten i den kanadensiska ödemarken är bara en liten del av Saittas arbete. Han använder också helt andra, och mer kreativa, metoder för att undersöka om gamla fossil kan bevara sina ursprungliga molekyler.

När ett djur dör ska det först begravas i till exempel sand för att kunna bli ett fossil.

Genom miljontals år begravs djuret så djupt att dess rester utsätts för ett extremt tryck och höga temperaturer – och den processen försöker Saitta återskapa i sitt laboratorium.

Muterade kycklingar, robotar och hologram – kloning är inte det enda sättet att återuppväcka dinosaurierna. Nya framsteg inom genetik och ingenjörsvetenskap kan snart göra drömmen till verklighet.

© Shutterstock

Omvänd evolution gör kyckling till dinosaurie

Fåglar härstammar från dinosaurier och de bär fortfarande på genetiska rester av sitt ursprung. Paleontologen Jack Horner vill utnyttja resterna till att vrida tillbaka fåglarnas evolution. Med genverktyget CRISPR försöker han förändra kycklingars dna så att de liknar sina förfäder. Projektet har dock inte nått någon framgång hittills.

© Alessandro Crespi/ EPFL Lausanne

Robotar rör sig som urtidsdjur

Flera museer och nöjesparker ställer ut robotdinosaurier, men de är ofta klumpiga och sällan vetenskapligt korrekta. Ny robotteknik kan nu göra robotarnas rörelser mer flytande. Paleontologer har också på senare år skapat robotar vars utseende och rörelser är baserade på skelett och fotspår.

© Eimontas Jankauskis/University of Sussex

Hologram får djur att sväva

En dinosaurie i full rörelse projicerad som en gigantisk, tredimensionell figur – hologramteknik är ännu på ett tidigt stadium, men forskarna gör nu stora framsteg. I ett experiment blåstes en liten, belyst plastpärla snabbt men kontrollerat runt av luftvågor så att den bildade en tredimensionell, flygande fjäril i luften.

Tidigare försök bestod i att utsätta olika organiska material för hög värme och högt tryck i en förseglad behållare.

Material som i den naturliga processen skulle dunsta eller sippra ut kan inte försvinna under dessa förhållanden och ligger till slut kvar som en klibbig massa i behållaren.

Därför har Saitta och hans kollega Tom Kaye utvecklat en ny metod. De placerar delar av döda ödlor eller höns i lera inne i en stålkolv där de utsätts för ett flera ton tungt tryck med en hydraulisk press.

Resultatet är en 1,25 centimeter hög platta som sedan placeras i en ugn i över 200 grader i 24 timmar. Den porösa leran gör att instabila molekyler kan sippra ut under processen. På så sätt blir artificiella fossil mer lika äkta vara.

Saittas försök tyder på att endast skelettrester och pigmentet melanin blir kvar efter fossiliseringsprocessen.

I stort sett allt annat, som bland annat kollagen, försvinner. Försöken bekräftar att pigment är bland de få biomolekyler som kan bevaras i många miljoner år.

Dinosauriers färger och pigment

Pigmentet från ett djur kan bevaras i miljontals år. Pigment från svansfjädrarna på dinosaurien Sinosauropteryx visar att djuret hade en randig svans.

© Sam / Olai Ose / Skjaervoy

Ändå är diskussionen om dna och proteiner i fossil långtifrån över. Mary Schweitzers senaste fynd från Montana har fått den att blossa upp igen.

Men Saitta kommer i framtiden att koncentrera sig på att leta efter mer stabila biomolekyler - exempelvis aminosyror, som är de minsta byggstenarna i proteiner.

De ger kanske inte hopp om klonade dinosaurier, men i gengäld håller de längre än proteiner och dna – och kan ge insikt i djurens biologi.

Ny forskning tyder på att bärnsten – som i Jurassic Park – kan bevara vissa molekyler i miljontals år.

Paleontologer har hittat välbevarade dinosauriefjädrar i bärnsten. Ny forskning tyder på att en del av fjädrarnas ursprungliga aminosyror – proteinernas byggstenar – har bevarats.

© Science/AAAS

Saitta har dock gett sig på något annat: Dinosaurieägg. "Äggskal är intressanta eftersom de till skillnad från skelett kan fungera som slutna system.

De kan också ha mekanismer för att bevara korta sekvenser av aminosyror i flera miljoner år", säger Saitta. Den teorin har han också bekräftat.

År 2020 hittade Saitta spår av urgamla aminosyror i ett 80 miljoner år gammalt ägg från en brachiosaurus.

VIDEO: Utdöd reptil återuppstår som robot