Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów

“…mikrostruktury morfologicznie zgodne z jądrami i chromosomami w komórkach zwapniałej chrząstki. Postawiliśmy hipotezę, że ta wyjątkowa komórkowa konserwacja rozciągnęła się na poziom molekularny i ma molekularne cechy wspólne z istniejącą  chrząstką ptasią. Histochemiczne i immunologiczne dowody popierają zakonserwowanie in situ składników pozakomórkowej macierzy, znajdowanych w istniejących chrząstkach, włącznie z glikosaminoglikanami i kolagenem typu II. Ponadto, wyizolowane  chondrocyty Hypacrosaurus reagują pozytywnie z dwoma interkalującymi barwieniami DNA.”

Chcę od razu powiedzieć, że te twierdzenia są kontrowersyjne, ale co znaczyłyby, gdyby były prawdziwe? Gdybyśmy mogli badać budowę białek i DNA sprzed >65 milionów lat w dobrze zachowanych skamieniałościach dinozaurów, to świat biologii molekularnej rozciągnąłby się wstecz do tej ery. Molekularne badanie miało znaczący wpływ na paleontologię – ale ma swoje granice. Jak dotąd najstarszy zsekwencjonowany DNA skamieniałości jest z liczącego 700 tysięcy lat konia zamarzniętego w lodzie. Najstarsze potwierdzone jak dotąd białko jest z nosorożca liczącego 1,7 miliona lat. To znaczy, że jeśli te obecne twierdzenia są prawdą, DNA może przetrwać w skamieniałościach 100 razy dłużej niż wskazywałby obecny rekord.

Nie jest to również jedyne źródło informacji, według której można szacować długość trwania DNA. Naukowcy badali DNA z okazów Moa w Nowej Zelandii, które liczyły do 8 tysięcy lat. To pozwoliło im ocenić okres połowicznego zaniku DNA, czas, w którym około połowa wiązań będzie złamana. Ich ocena – 521 lat. To znaczy, że więzy chemiczne w cząsteczce DNA znikną po około 6,8 milionów lat, ale możliwość posiadania jakichś fragmentów, wystarczających do sekwencjonowania, zniknie po około milionie lat. To zgadza się elegancko z dowodami z rzeczywistych skamieniałości. Twierdzenie więc, że badacze mają DNA z >65 milionów lat, byłoby, łagodnie mówiąc, nadzwyczajne. Dlatego większość naukowców pozostaje sceptyczna wobec tych twierdzeń.  

Dowód w obecnym badaniu jest prowokacyjny, ale jak jest wyraźny? Morfologiczny dowód, w najlepszym wypadku, sugeruje coś – mikroskopowe struktury „wyglądają jak” białka i chromosomy. Ten rodzaj dowodów może być istotny, ale rzadko kiedy jest rozstrzygający. Prowadził już do historycznie fałszywych twierdzeń, takich jaki mikroskopijne, skamieniałe życie z meteorytów z Marsa. Barwione próbki imponują bardziej. Nawet bez DNA, jeśli zachowany jest sam kolagen, moglibyśmy zsekwencjonować aminokwasy w białku i to mogłoby dać nam molekularną analizę, której można użyć do odtworzenia ewolucyjnego drzewa pokrewieństwa. Jeśli jednak utrzyma się twierdzenie o DNA, będzie to przełom dla paleontologii.  

Jedna z metod pozwala  na wybarwienie dwuniciowych fragmentów DNA, stosując drugą uzyskuje się wybarwienie jednoniciowych fragmentów, ale nie w żywych komórkach, zatem nie ujawni np. zanieczyszczenia próby przez  DNA żywych komórek bakteryjnych. 

Obie próby wymagają więc co najmniej nienaruszonych fragmentów DNA, a, jak napisałem powyżej, inni badacze uznają, że nie powinny istnieć.   

Głównym źródłem sceptycyzmu jest to, że te próby mogły być fałszywie pozytywne z powodu zanieczyszczenia. Zanieczyszczenie nie musi być obecnie żywe, bo mogło dostać się do skamieniałości kiedykolwiek w ciągu ostatniego miliona lat. Albo mogło być zanieczyszczenie w laboratorium. Trzeba, co najmniej, przekonująco wykluczyć te możliwości, zanim tak nadzwyczajne twierdzenie będzie można zaakceptować.

Jest jednak jeszcze jeden duży powód do sceptycyzmu – jak dotąd twierdzenia o bardzo starodawnym (>65 milionów lat) kolagenie lub DNA nie zostały niezależnie potwierdzone. Wymieniona jako ostatnia autorka tego badania jest Mary H Schweitzer, która wydaje się być jedyną (wraz ze swoimi współpracownikami) zdolną do zdobycia takich rezultatów. To jest zawsze czerwona flaga i dopóki nie będzie w pełni niezależnego powtórzenia, wątpię, by szersza społeczność poważnie traktowała jej twierdzenia. Na przykład, w opisie tej kontrowersji w ”Science” mamy następujące, reprezentatywne opinie:

“Chcę, żeby mieli rację - mówi Matthew Collins, czołowy badacz paleoproteomiki z University of York w Wielkiej Brytanii. – Po prostu nie mogę jej zreplikować”.

“Jest problematyczne, że żadne inne laboratorium nie było w stanie powtórzyć pracy Mary Schweitzer” – mówi Jakob Vinther, paleontolog z University of Bristol w Wielkiej Brytanii, który próbował to zrobić. „Powiedzenie, że nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów, pozostaje w mocy" - dodaje  Michael Buckley, paleontolog  z University of Manchester, także w Wielkiej Brytanii.

I tak powinno być. Naukowcy powinni być ogólnie sceptyczni wobec takich twierdzeń i wymagać niezależnej replikacji wyników oraz starannego wykluczenia możliwości błędu. To nie jest rodzaj twierdzeń, które powinny być łatwo przyjmowane. Sprawa Schweitzer jest interesująca i artykuł w „Science” wart starannego przeczytania. Ma ona pewne poparcie wśród kolegów i są także tacy, którzy uważają, że opór przeciwko niej jest zwiększony faktem, że jest kobietą i byłą kreacjonistką młodej ziemi (jej zdanie zmieniły dowody, kiedy studiowała u Jacka Hornera). Niektórzy podkreślają także, że konstruktywnie zareagowała na krytykę, zacieśniając metodologię, by wyeliminować zanieczyszczenie.

Replikacja jednak nadal jest najważniejsza i ogólny sceptycyzm co do jej twierdzeń pozostaje silny. Podejrzewam, że dodanie twierdzenia o pradawnym DNA do twierdzenia o pradawnych białkach tylko pogłębi ten sceptycyzm, ponieważ DNA nie powinien przetrwać tak długo. W końcu twierdzenia o pradawnych białkach i DNA albo okażą się poprawne, albo rozlecą się. Przeznaczeniem Schweitzer wydaje się albo Nagroda Nobla, albo zostanie bohaterką ostrzegającej opowieści. Ja, podobnie jak wielu innych, mam nadzieję na to pierwsze. Rozciągnięcie biologii molekularnej do czasu dinozaurów byłoby olbrzymim postępem. Zgadzam się jednak także z tym, że te twierdzenia brzmią nieprawdopodobnie i że musimy przejść test replikacji.

A Claim for Dinosaur Proteins and DNA

NeuoLogica Blog, 2 marca 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska