Hoolimata helesinistes sinistes Capri pükstes ja varrukateta ülaservas, pikkadest juustest voolavate pikkade juustega, istub Mary Schweitzer hämaras laboris mikroskoobi juures, nägu valgustab ainult hõõguv arvutiekraan, millel on näha õhukeste, hargnevate anumate võrku. Täpselt nii, veresooned. Dinosaurusest. "Ho-ho-ho, ma olen elevil, " muheleb ta. "Olen nagu väga põnevil."
Seotud sisu
- "Jurassic Worldi" taga olev teadlane Jack Horner murrab filmi haarava treileri maha
- Tyrannosaurus Rexi ohtlik ja surmav hammustus
- Dinosauruste elavad järeltulijad
Pärast 68 miljonit aastat maapinnas kaevati üles Montanast leitud Tyrannosaurus 'rex, tema jalaluu purustati tükkideks ja fragmendid lahustati happes Raweighi Põhja-Carolina osariigi ülikooli Schweitzeri laboris. "Lahedad oad, " ütleb ta ekraanilt pilti vaadates.
See oli tõepoolest eelmisel aastal suur uudis, kui Schweitzer teatas, et avastas T. rexi luu sees veresooned ja struktuurid, mis nägid välja nagu terved rakud - esimene sellelaadne tähelepanek. Leiutus hämmastas kolleege, kes polnud kunagi osanud ette kujutada, et isegi jälgedes endiselt pehmest dinosauruse koest võib ellu jääda. Lõppude lõpuks, nagu mõni õpik teile ütleb, kui loom sureb, pehmed kuded, nagu veresooned, lihased ja nahk, aja jooksul lagunevad ja kaovad, samas kui kõvad koed nagu luu võivad keskkonnast mineraalaineid järk-järgult omandada ja muutuda fossiilideks. Schweitzer, üks esimesi teadlasi, kes kasutas dinosauruste uurimisel moodsa rakubioloogia vahendeid, on tavapärase tarkuse üles öelnud, näidates, et mõnel kümnete miljonite aastate vanustel kivikõvadel fossiilidel võib olla interjööri peidetud pehmete kudede jäänused. „Põhjus, miks seda varem pole avastatud, pole see, et ükski õigesti mõtlev paleontoloog teeks seda, mida Maarja tegi oma isenditega. Me ei tee kogu seda pingutust, et seda kraami maapinnalt välja kaevata, et siis see happes hävitada, ”ütleb Marylandi ülikooli dinosauruste paleontoloog Thomas Holtz noorem. “See on suurepärane teadus.” Vaatlused võivad anda uue ülevaate dinosauruste arengust ning nende lihaste ja veresoonte toimimisest. Ja uued leiud võivad aidata lahendada pikaajalist arutelu selle üle, kas dinosaurused olid silmarõõmulised, külmaverelised või mõlemat pidi.
Samal ajal on Schweitzeri uurimistöö kaaperdanud “noored maa” kreatsionistid, kes väidavad, et dinosauruste pehme kude ei suudaks miljonite aastate jooksul ellu jääda. Nad väidavad, et tema avastused toetavad nende usku, mis põhineb Genesise tõlgendusel, et maa on vaid mõni tuhat aastat vana. Muidugi pole ebatavaline, et paleontoloog erineb kreatsionistidest. Kuid kui kreatsionistid eksitavad Schweitzeri andmeid, võtab ta seda isiklikult: ta kirjeldab end kui “täielikku ja täielikku kristlast”. Tema kabinetis asuval riiulil on tahvel, millel on Vana Testamendi salm: “Sest ma tean plaane, mis mul teie jaoks on, "Kuulutab Issand, " plaanib teid õitseda ja mitte kahjustada, kavatseb anda teile lootust ja tulevikku. "
Võib juhtuda, et Schweitzeri ebaharilik lähenemine paleontoloogiale on tema jämeda karjääriredel. Helenas, Montanas üles kasvanud naine läbis faasi, kus, nagu paljud lapsed, võlusid teda dinosaurused. Tegelikult teatas ta juba 5-aastaselt, et kavatseb hakata paleontoloogiks. Kuid kõigepealt sai ta kolledži kraadi kommunikatsioonihäirete alal, abiellus, sündis kolm last ja õpetas lühikese ajaga keskkooliõpilastele paranemisbioloogiat. Aastal 1989, tosin aastat pärast ülikooli lõpetamist, istus ta Montana osariigi ülikoolis Kaljude muuseumi paleontoloogi Jack Horneri juhendatud õppeklassis, mis on nüüd Smithsoniani institutsiooni sidusettevõte. Loengutes valitses tema kirg dinosauruste vastu. Varsti pärast seda rääkis ta Horneri laboris vabatahtlikust ametist ja asus omandama paleontoloogia doktorikraadi.
Esialgu arvas ta, et uurib, kuidas dinosauruste luude mikroskoopiline struktuur erineb sõltuvalt sellest, kui palju loom kaalub. Siis aga tuli juhtum koos punaste laikudega.
1991. aastal üritas Schweitzer uurida 65 miljoni aastase T. rexi õhukesi luude viilusid. Tal oli raske saada viilusid klaasiklaasi külge, nii et ta otsis abi ülikooli molekulaarbioloogilt. Bioloog Gayle Callis juhtis slaidid viima veterinaarkonverentsile, kus ta seadis iidsed proovid teistele vaatamiseks. Üks loomaarstidest läks üles Callisse ja küsis: “Kas sa tead, et sul on selles luus punaseid vereliblesid?” Muidugi, mikroskoobi all näis, et luu oli punaste ketastega täidetud. Hiljem meenutab Schweitzer: “Ma vaatasin seda ja vaatasin seda ning mõtlesin, et see ei saa nii olla. Punased verelibled ei säilita. ”
Schweitzer näitas slaidi Hornerile. "Kui ta leidis esmakordselt punaste vereliblede välimusega struktuure, ütlesin, et jah, just sellised nad välja näevad, " meenutab mentor. Ta arvas, et võimalik, et need on punased verelibled, kuid ta andis talle mõned nõuanded: "Nüüd vaadake, kas leiate tõendeid, mis näitavad, et need pole just sellised."
Selle asemel leidis naine luude kohta tõendusmaterjali - täiendava toetuse ideele, et tegemist on punaste verelibledega. Heem on osa hemoglobiinist, valgust, mis kannab veres hapnikku ja annab punastele verelibledele nende värvi. "See tegi mind tõeliselt uudishimulikuks erakordse säilitamise osas, " ütleb ta. Kui tolle ühe dinosauruse osakesed suutsid 65 miljonit aastat riputada, siis võisid õpikud kivistumisel eksida.
Schweitzer kipub ennast alavääristama, väites, et on lootusetu arvutites, laboritöös ja räägib võõrastega. Kuid kolleegid imetlevad teda, öeldes, et ta on kindlameelne ja töökas ning on õppinud mitmeid keerukaid laboritehnikaid, mis ületavad enamiku paleontoloogide oskusi. Ja ebaharilike küsimuste esitamine võttis palju närvi. "Kui osutate talle ühe suuna ja ütlete, et ärge minge seda teed, on ta selline inimene, kes ütleb: Miks? Ja ta läheb ise proovile, " ütleb Florida osariigi ülikooli paleobioloog Gregory Erickson. . Schweitzer võtab riske, ütles Colorado ülikooli paleontoloog Karen Chin. "See võib olla suur väljamakse või lihtsalt ho-hum'i uurimisprojekt."
Aastal 2000 sõitis Kaljumägede muuseumi põllumeeste pealik Bob Harmon lõuna ääres asuvas Montana kanjonis, kui ta üles vaatas ja nägi, et kiviseinast kleepus luu. See luu osutus osaks kõige paremini säilinud T. rexist maailmas. Järgmise kolme suve jooksul lõhestasid töötajad dinosauruse juurest minema, eemaldades selle järk-järgult kalju küljest. Nad nimetasid seda Harmoni auks B. rexiks ja hüüdnimega Bob. 2001. aastal kaotasid nad osa dinosaurusest ja ümbritsevast mustusest krohvist, et seda kaitsta. Pakett kaalus üle 2000 naela, mis osutus pisut üle nende kopteri mahutavusest, nii et nad jagasid selle pooleks. Üks B. rexi jalaluudest purustati kaheks suureks tükiks ja mitmeks fragmendiks - just see, mida Schweitzer oma mikromõõdulisteks uuringuteks vajas.
Selgus, et Bob oli eksinud. "See on tüdruk ja ta on rase, " meenutab Schweitzer kildudele otsa vaadates laboritehniku juttu. Reieluu õõnes sisepinnalt oli Schweitzer leidnud luumurrud, mis andsid üllatavalt palju teavet neid teinud dinosauruse kohta. Luud võivad tunduda sama püsivad kui kivid, kuid tegelikult on nad pidevalt muutumas. Rasedad naised kasutavad areneva loote luustiku ehitamiseks luudest kaltsiumi. Enne kui emaslinnud hakkavad munema, moodustavad nad jala ja teiste luude siseküljel kaltsiumirikka struktuuri, mida nimetatakse medullaarseks luuks; nad kasutavad seda pesitsusajal munakooride tegemiseks. Schweitzer oli linde uurinud, nii et ta teadis medullaarluust ja seda ta arvaski nähes T. rexi isendis.
Enamik paleontolooge nõustub nüüd, et linnud on dinosauruste lähimad sugulased. Tegelikult öeldakse, et linnud on dinosaurused - värvilised, uskumatult mitmekesised, armsad väikesed sulgedega dinosaurused. Jurassic metsade theropod elab tagaaia sööturit külastavas kuldnokkas, troopika tukkaanides ja Aafrika savanni kandvates jaanalindudes.
Oma dinosauruse luust aru saamiseks pöördus Schweitzer kahe kõige ürgsema eluslindu poole: jaanalinnud ja emused. 2004. aasta suvel palus ta mitmelt jaanalinnukasvatajalt naissoost luud. Talunik helistas mitu kuud hiljem. „Kas teil on seda daami jaanalindit ikkagi vaja?” Surnud lind oli mitu päeva Põhja-Carolina kuumuses talumehe tagamaade ämbris. Schweitzer ja kaks kolleegi kogusid lõhnavalt rümbalt jala ja sõidutasid selle Raleighi tagasi.
Niipalju, kui keegi oskab öelda, oli Schweitzeril õigus: dinosaurusel Bobil oli tema surma ajal tõesti medullaarse luu ladu. Möödunud aasta juunis ajakirjas Science ilmunud artiklis on esitatud jaanalinnu ja emu luu mikroskoobiga pildid dinosauruse luuga kõrvuti, millel on peaaegu identsed tunnused.
B. rexi luufragmendi edasise testimise käigus palus Schweitzer oma laboritehnikul Jennifer Wittmeyeril panna see nõrgasse happesse, mis lahustab luu aeglaselt, sealhulgas kivistunud luud, kuid mitte pehmeid kudesid. Ühel reede õhtul, 2004. aasta jaanuaris, oli Wittmeyer laboris nagu tavaliselt. Ta võttis välja fossiilse kiibi, mis oli olnud kolm päeva happes, ja pani selle pildistamiseks mikroskoobi alla. “[Kiip] oli nii kõver, ma ei saanud seda fookusesse, ” meenutab Wittmeyer. Ta kasutas selle tihendamiseks tangid. “Minu tangid vajusid sinna sisse, muutsid natuke taanet ja see lokkis tagasi. Ma olin nagu, lõpetage see! ”Lõpuks mõistis ta ärrituse kaudu, mis tal oli: dinosauruse pehmete kudede fragment, mis oli maha jäänud, kui mineraalluu selle ümber oli lahustunud. Schweitzer ja Wittmeyer tegelesid äkki millegagi, mida keegi teine polnud kunagi varem näinud. Paar nädalat, ütles Wittmeyer, oli see nagu jõulud iga päev.
Laboris võtab Wittmeyer nüüd välja kuue sektsiooniga tassi, millest igaüks hoiab läbipaistvas vedelikus pisut pruuni tampooniga kannet, ja asetab selle mikroskoobi läätse alla. Igas isendis on peenike peaaegu selgete hargnevate anumate võrk - emase Tyrannosaurus rexi kude, mis liikus läbi metsade 68 miljonit aastat tagasi, valmistudes munema. Lähedalt vaadates näevad T. rexi ja tema jaanalinnu nõbude veresooned märkimisväärselt sarnased. Dinosauruste anumate sees nimetab Schweitzer ajakirjaartiklis diplomaatiliselt "ümaraid mikrostruktuure", pidades silmas teaduslikku ettevaatust, kuid need on punased ja ümarad ning tema ja teised teadlased kahtlustavad, et tegemist on punaste verelibledega.
Muidugi tahavad kõik teada, kas DNA võib varjata seda kude. Wittmeyer, kes on avastusest saati ajakirjandusega palju kogenud, nimetab seda “kohutavaks küsimuseks” - kas Schweitzeri töö sillutab teed ulme Jurassic parki reaalse elu versiooni juurde, kus dinosaurused regenereeriti merevaigust säilinud DNA-st. Kuid DNA, mis kannab looma geneetilist skripti, on väga habras molekul. Seda on ka naeruväärselt raske uurida, kuna see on nii maetud või pärast üles kaevamist nii hõlpsalt saastatud tänapäevase bioloogilise materjaliga, nagu mikroobid või naharakud. Selle asemel on Schweitzer testinud oma dinosauruse koeproove valkude osas, mis on natuke kõvemad ja hõlpsamini saasteainetest eristatavad. Täpsemalt on ta otsinud kollageeni, elastiini ja hemoglobiini. Kollageen moodustab suure osa luustikust, elastiin ümbritsetakse veresoontega ja hemoglobiin kannab hapnikku punaste vereliblede sees.
Kuna valkude keemiline koostis muutub evolutsiooni käigus, saavad teadlased uurida valgujärjestusi, et saada rohkem teada, kuidas dinosaurused arenesid. Kuna valgud teevad kogu kehas töö, võib nende uurimine aidata teadlastel kunagi mõista dinosauruste füsioloogiat - näiteks seda, kuidas nende lihased ja veresooned töötasid.
Valgud on liiga pisikesed, et neid mikroskoobi abil välja noppida. Nende otsimiseks kasutab Schweitzer antikehi, immuunsussüsteemi molekule, mis tunnevad ära ja seovad valke konkreetsete sektsioonidega. Schweitzer ja Wittmeyer on kasutanud kana kollageeni, lehma elastiini ja jaanalinnu hemoglobiini vastaseid antikehi, et otsida dinosauruse koest sarnaseid molekule. 2005. aasta oktoobri paleontoloogiakonverentsil esitas Schweitzer esialgseid tõendeid selle kohta, et ta on oma proovides tuvastanud tõelised dinosauruse valgud.
Edasised avastused viimase aasta jooksul on näidanud, et pehmete kudede avastamine B. rexis ei olnud pelgalt fluke. Schweitzer ja Wittmeyer on nüüd leidnud tõenäolised veresooned, luu ehitamise rakud ja sidekoe teisest T. rexist, Argentiinast pärit theropodist ja 300 000-aastasest villase mammuti fossiilist. Schweitzeri looming näitab meile, et me ei saa tegelikult aru lagunemisest, ”ütleb Holtz. "Looduses on palju tõeliselt lihtsat kraami, mille kohta inimesed teevad lihtsalt oletusi."
Noored maad loovad inimesed näevad Schweitzeri loomingut ka revolutsioonilisena, kuid hoopis teisel viisil. Esmakordselt haarasid nad Schweitzeri tööst pärast seda, kui ta kirjutas 1997. aastal populaarteaduslikule ajakirjale Earth oma dinosauruse proovides esinevate võimalike punaliblede kohta. Ajakiri Creation väitis, et Schweitzeri uurimistöö oli „võimas tunnistus kogu miljonite aastate eest elanud dinosauruste idee vastu. See räägib Piibli hiljutise loomingu kirjeldustest. ”
See ajab Schweitzeri hulluks. Geoloogid on tuvastanud, et põrgukalda kihistu, kus leiti B. rex, on 68 miljonit aastat vana, nagu ka sellesse maetud luud. Ta kohutab, et mõned kristlased süüdistavad teda andmete tegeliku tähenduse varjamises. "Nad kohtlevad sind tõesti halvasti, " ütleb ta. “Nad keerutavad teie sõnu ja manipuleerivad teie andmetega.” Tema jaoks esindavad teadus ja religioon kahte erinevat viisi maailma vaatamiseks; Jumala käe kutsumine loodusnähtuste selgitamiseks rikub teaduseeskirju. Lõppude lõpuks ütleb ta, et Jumal küsib usku, mitte tõendusmaterjali. „Kui teil on kõik need tõendid ja tõendid, et Jumal on olemas, ei vaja te usku. Ma arvan, et ta kavandas selle nii, et me ei suudaks kunagi tema olemasolu tõestada. Ja ma arvan, et see on väga lahe. ”
Definitsiooni järgi on palju, mida teadlased ei tea, sest kogu teaduse mõte on tundmatu uurimine. Saades selgeks, et teadlased pole kõike selgitanud, jätab Schweitzer ruumi muudele selgitustele. "Arvan, et meil on alati mõistlik jätta teatud uksed lahti, " ütleb ta.
Kuid Schweitzeri huvil molekulide ja rakkude pikaajalise säilimise vastu on hoopis teine maailm: ta teeb koostööd NASA teadlastega tõendite otsimisel võimaliku varasema elu kohta Marsil, Saturni kuusel Titanil ja muudel taevakehadel. (Teadlased teatasid näiteks sel kevadel, et Saturni pisikesel kuul Enceladus näib olevat vedel vesi, mis on elu tõenäoline eeltingimus.)
Astrobioloogia on üks bioloogilisemaid bioloogilisi harusid, mis tegeleb eluga, mida võib olla või mitte olla ja mis võib või ei pruugi mingil äratuntaval kujul olla. "Peaaegu kõigi NASA asjadega tegelevate inimeste jaoks on nad lihtsalt nõmme taevas ja tegelevad astrobioloogia küsimustega, " räägib Schweitzer. Tema NASA teadusuuringud hõlmavad antikehade kasutamist elumärkide uurimiseks ootamatutes kohtades. “Minu jaoks on see vahend eesmärgi saavutamiseks. Ma tahan tõesti teada oma dinosaurustest. ”
Sel eesmärgil veedab Schweitzer koos Wittmeyeriga pimedates ruumides mikroskoopide ees tunde. Neljanda põlvkonna Montananile on isegi suhteliselt tagasihoidlik Raleighi piirkond suur linn. Ta meenutab vihaselt Montana hobuste seljas põldude uurimist. “Paleontoloogia mikroskoobi abil ei ole nii lõbus, ” ütleb ta. "Ma tahaksin pigem ringi trügida."
"Minu silmamunad on lihtsalt täiesti praetud, " ütleb Schweitzer pärast tunde läbi mikroskoobi okulaarides hõõguvate anumate ja plekide pilgu. Võite seda nimetada hinnaks, mida ta maksab, et ta pole tüüpiline.
