Kdy naklonujeme dinosaury? Podaří se nám oživit dinosaury z fosilní DNA?

Psal se 10. červen roku 1993 a do premiéry napjatě očekávaného Jurského parku Stevena Spielberga zbýval jediný den, když světem otřásla ohromující zpráva, jež se dala stěží načasovat lépe: Entomolog a molekulární paleontolog George Poinar ml. s kolegy údajně získali fragmenty DNA z brouka zachovaného v jantaru starém až 135 milionů let. Mělo se tedy jednat o skutečný vzorek deoxyribonukleové kyseliny z doby dinosaurů, a dokonce mnohem letitější než hlavní hvězda hollywoodského filmu – obří teropod Tyrannosaurus rex. 

Nabízela se proto otázka: Pokud dokážeme získat dědičnou informaci z tělíčka hmyzu starého přes sto milionů let, mohla by se naplnit vize autora románové předlohy Jurského parku Michaela Crichtona? Sám Spielberg údajně věřil, že reálná obdoba jeho filmu by mohla vzniknout do dvaceti let. Nicméně dnes, dekádu po uvedeném optimistickém datu, víme, že realita je jiná. Jak se to tedy má s onou toužebně hledanou dinosauří DNA? Podařilo se ji v minulosti skutečně objevit? A pokud ano, dá se vůbec rekonstruovat do té míry, abychom dokázali klonovat dinosaury? 

Boj s pryskyřicí

Na zmíněné otázky není snadné odpovědět. Vraťme se proto k Poinarovi a jeho výzkumu: V časopise Nature vyšla v uvedený den roku 1993 studie týmu vědců z Kalifornie, Atlanty a Libanonu popisující fantastický objev  – badatelé nalezli v jantaru skvěle zachované tělíčko brouka z příbuzenstva čeledi nosatcovitých. Býložravý hmyz se živil ve větvích tehdejších jehličnatých stromů a uvázl v pryskyřici, která jej zakonzervovala. 

Když Poinar odstranil svrchní vrstvy jantaru, vypadla ven zdeformovaná organická hmota. Vědec si ale všiml, že se ve vzorku nachází ještě jakási tmavá vrstva, nejspíš kousek původní tkáně. Nález pak poslal kolegům do laboratoře, aby se pokusili extrahovat fragmenty DNA. A k naprostému ohromení celého světa se jim to podařilo. Tělíčko hmyzu se sice okamžitě rozpadlo – podle odborníků bylo ve špatném stavu už v jantaru, zřejmě proto, že se brouk kdysi pokoušel z pryskyřice vyprostit – přesto se povedlo analyzovat dva segmenty nosatcovy genetické informace. 

Narušená pravda

Práce z roku 1993 se tak stala majákem, jenž ukazoval cestu Crichtonově vizi. Nesvítil však příliš dlouho: V dubnu 1998 publikovali dva genetici z univerzity v Seville studii, která naděje a optimistické vyhlídky na klonování dinosaurů pohřbila. Autoři znovu posoudili Poinarův výzkum a museli konstatovat, že jedna sekvence představuje nepochybně kontaminaci „současnou“ DNA, zatímco ve druhém případě vzorek narušil mykotický organismus. Mezinárodní tým tedy genetickou informaci skutečně objevil, nepatřila však dávnému hmyzu. 

Podle současného poznání nepřežije DNA déle než 400 tisíc až dva miliony let a v posledních zhruba patnácti rocích se opravdu nepodařilo nalézt téměř žádné další fragmenty starší než zhruba milion let. Rekord donedávna držel pravěký kůň z permafrostu kanadského Yukonu, který uhynul někdy před 560–780 tisíciletími. Později ho překonala DNA ze zubu mamuta o stáří 1,6 milionu let. 

Pod vlivem skeptiků

Mnozí tradicionalisté z řad geologů a paleontologů představu extrémně dobře zachovaných „otisků“ ve fosiliích odmítají. Poukazují přitom na to, že většina „úžasných objevů“ padá na vrub kontaminaci soudobým biologickým materiálem či chybnému postupu při výzkumu. Stále více moderních studií se však paradoxně přiklání k původní fosilní teorii. Jako příklad slouží kontroverzní objev pozůstatků buněčných jader jakýchsi mikroorganismů, jež se zhruba před 540 miliony let vyskytovaly na území dnešního Mongolska. 

Ačkoliv k reálnému vytvoření dinosaurů metodami genetického inženýrství máme stále daleko, a dost možná nebude proveditelné nikdy, věda se i zde posouvá kupředu. Optimismus vyvolává například objev z loňského září: Mezinárodní tým badatelů tehdy publikoval v periodiku Communications Biology práci, podle níž byly nalezeny fosilizované mikroskopické struktury původní buněčné hmoty, které by mohly tvořit součást DNA druhohorního teropoda rodu Caudipteryx. Skvěle dochovaná zkamenělina opeřeného dinosaura z čínské provincie Liao-ning je stará až 126 milionů let a pochází ze sedimentů proslulého souvrství I-sien. I s ocasními pery měřil tvor asi 70–90 cm a vážil 2–3 kg. Zřejmě se tedy jednalo o malého oportunistického všežravce. Mohla se nám však opravdu dochovat i jeho deoxyribonukleová kyselina?

Jak stárne DNA?

Vědci porovnávali vzorky z kostry kaudipteryxe, kterou před fosilizací pohřbil jemný sopečný popel, s odpovídajícími kousky chrupavky dnešních kuřat. Z výzkumu vyplynulo, že se nález podobal chromatinu, tedy komplexu DNA a některých bílkovin, jenž se nachází v jádrech eukaryotických buněk. Navzdory úspěchu však badatelé zůstali nohama na zemi a během tiskové konference prohlásili, že reálný Jurský park ještě na obzoru není. 

Musíme si totiž uvědomit, že i kdyby se části původní DNA dochovaly, projdou značnou chemickou proměnou a nebudou plně odpovídat své druhohorní podobě. Vedoucí týmu Alida Bailleulová ovšem vidí pro podobný výzkum v následujících dekádách zářnou budoucnost. Podle jejího názoru bychom jednou mohli dokázat identifikovat malé části sekvencí genetického kódu, což by znamenalo revoluci například v pochopení dinosauří fyziologie.

Poklad v chrupavce

K podobným objevům došlo také u čínského sauropodomorfa rodu Lufengosaurus, ve fosiliích starých 195 milionů let, a u kachnozobého dinosaura Hypacrosaurus stebingeri z americké Montany, jehož stáří se pohybuje okolo 75 milionů roků. V lebce mláděte druhého zmíněného tvora se podařilo DNA detekovat ve zkamenělé chrupavce, tedy v části těla, jež se ukazuje jako ideální pro co nejkvalitnější zachování buněčné struktury deoxyribonukleové kyseliny. 

Opravdu je tak možné, že se ve zkamenělinách starých miliony až stamiliony roků může dochovat část původní DNA a všechny fosilie nepředstavují jen mrtvý kus horniny. Fosilizované chromozomy se však bohužel velmi těžko rozeznávají: Zatím totiž neznáme průběh jejich rozkladu a nevíme, zda se u nich i po mnoha milionech let uchová původní molekulární struktura.

TIP: Překvapení v genomu: Jen špetka naší DNA je unikátně lidská

Výzkum z roku 2012 přišel se závěrem, že se DNA v kosti kompletně rozpadne zhruba za 6,8 milionu let, což by na kříšení druhohorních dinosaurů nestačilo. Daný proces je ovšem značně individuální a do velké míry při něm záleží na vedlejších faktorech, jako jsou charakter prostředí a rychlost fosilizace. Jistá naděje na geneticky oživené dinosaury tak stále trvá.