Уредно одјевена у плаве капри хлаче и врх без рукава, дугу косу која јој тече преко голих рамена, Мари Сцхвеитзер сједи за микроскопом у нејасној лабораторији, лице освијетљено само ужареним рачунарским екраном на којем се види мрежа танких, разгранатих посуда. Тако је, крвне судове. Од диносауруса. "Хо-хо-хо, узбуђена сам", насмеје се. „Изузетно сам узбуђена.“
Сличан садржај
- Научник иза "Јурског света", Јацк Хорнер, разбија филм узбудљивог трејлера
- Тиранносаурус Рек је опасан и смртоносни угриз
- Живи потомци Диносаура
Након 68 милиона година у земљи, ископан је тиранносаурус рек пронађен у Монтани, кост ноге сломљена је у комаде, а фрагменти су растворени у киселини у Сцхвеитзеровој лабораторији на Државном универзитету Северне Каролине у Ралеигху. "Хладан пасуљ", каже она, гледајући слику на екрану.
То је била велика вест прошле године, када је Сцхвеитзер најавила да је открила крвне судове и структуре које су изгледале попут целих ћелија унутар кости Т. рек-а, прво запажање такве врсте. Откриће је задивило колеге, који нису ни слутили да чак и траг још меканог диносауруса може преживети. На крају крајева, као што ће вам рећи сваки уџбеник, када животиња умре, мека ткива попут крвних судова, мишића и коже пропадају и временом нестају, док тврда ткива попут костију могу постепено добијати минерале из окружења и постати фосили. Сцхвеитзер, један од првих научника који су користили алате савремене ћелијске биологије за проучавање диносауруса, увећао је конвенционалну мудрост показујући да неки камени фосили стари неколико десетина милиона година могу имати остатке меких ткива скривених у унутрашњости. „Разлог зашто раније није откривен ниједан исправни мислећи палеонтолог не би учинио оно што је Марија урадила са својим примерцима. Не подузимамо сав тај напор да ископамо ове ствари из земље да бисмо их затим уништили у киселини “, каже палеонтолог диносауруса Тхомас Холтз Јр. Са Универзитета Мериленд. „То је сјајна наука.“ Проматрања би могла освијетлити како су се диносауруси развијали и како су функционирали њихови мишићи и крвни судови. А нови налази би могли помоћи у рјешавању дуготрајне расправе о томе јесу ли диносауруси загријани, хладни или - и једно и друго.
У међувремену, Сцхвеитзерово истраживање отети су креационисти "младе земље" који инсистирају на томе да меко ткиво диносаура никако не би могло преживети милионима година. Тврде да њена открића подржавају њихово уверење, засновано на њиховој интерпретацији Постанка, да је земља стара само неколико хиљада година. Наравно, није необично да се палеонтолог разликује од креациониста. Али када креационисти погрешно представљају Сцхвеитзерове податке, она то схвата лично: себе описује као "потпуну и тоталну хришћанину". На полици у њеној канцеларији налази се плоча са старозаветним стихом: "Јер знам планове које имам за вас, "Изјављује Господ, " планира да вам напредује, а не да вам нанесе штету, планира да вам пружи наду и будућност. "
Може се догодити да се Сцхвеитзеров неортодоксни приступ палеонтологији може пратити на њеном кружном путу каријере. Одрастајући у Хелени у држави Монтана, прошла је фазу када су је, попут многих деце, очарали диносауруси. У ствари, у петој години најавила је да ће бити палеонтолог. Али прво је стекла факултетску диплому о комуникацијским поремећајима, удала се, родила троје деце и кратко предавала корективној биологији средњошколцима. 1989. године, десетак година након што је дипломирала на факултету, посетила је предавање на Државном универзитету у Монтани, а предавала га је палеонтолог Јацк Хорнер из Музеја стена, који је сада подружница Смитхсониан Институције. Предавања су јој узвратила страст према диносаурима. Убрзо након тога, упутила се у волонтерску позицију у Хорнеровој лабораторији и започела докторат из палеонтологије.
У почетку је мислила да ће проучити како се микроскопска структура костију диносаура разликује у зависности од тога колико животиња тежи. Али онда је уследио инцидент са црвеним тачкама.
1991. године Сцхвеитзер је покушавао да проучи танке кришке кости 65-годишњег Т. рек-а. Тешко је добијала кришке да се залепе за стаклени тобоган, па је потражила помоћ молекуларног биолога на универзитету. Биолог Гаиле Цаллис случајно је одвела слајдове на ветеринарску конференцију, где је поставила древне узорке како би их други могли погледати. Један од ветеринара је пришао Цаллису и рекао: "Знате ли да имате црвене крвне ћелије у тој кости?" Наравно, под микроскопом се показало да је кост била испуњена црвеним дисковима. Касније се Сцхвеитзер сјећа: "Гледао сам у то и гледао сам то и помислио сам, то не може бити. Црвена крвна зрнца се не чувају. "
Сцхвеитзер је показао клизачу Хорнер-у. "Када је први пут пронашла структуре са црвеним крвним ћелијама, рекла сам: Да, тако изгледају", присећа се њена менторица. Мислио је да је могуће да су то црвена крвна зрнца, али дао јој је неколико савета: "Сада погледајте да ли можете да нађете неке доказе који би показали да то нису оно што јесу."
Оно што је уместо ње пронашла је доказ хеме у костима - додатна подршка идеји да су то црвена крвна зрнца. Хеме је део хемоглобина, протеина који носи кисеоник у крви и даје црвеним крвним ћелијама њихову боју. „Изненадила ме знатижеља о изузетној очуваности“, каже она. Ако би се честице тог једног диносауруса могле задржати око 65 милиона година, можда су уџбеници били у криву о фосилизацији.
Сцхвеитзер има тенденцију да се поништава, тврдећи да је безнадежан за рачунаром, лабораторијским радом и разговорима са странцима. Али колеге јој се диве рекавши да је одлучна и марљива и савладала је низ сложених лабораторијских техника које су изван вештина већине палеонтолога. А постављање необичних питања требало ми је пуно нервоза. "Ако је усмерите у смеру и кажете, не идите тим путем, она је врста особе која ће рећи: Зашто? - и она иде сама и тестира", каже Грегори Ерицксон, палеобиолог са Универзитета Флорида Флорида . Сцхвеитзер преузима ризике, каже Карен Цхин, палеонтолог са Универзитета у Колораду. „То би могло бити велико исплативање или би то могло бити само некакав сјајан истраживачки пројекат.“
2000. године Боб Хармон, шеф теренске посаде из Музеја стена, јео је ручак у удаљеном кањону Монтане, кад је подигао поглед и угледао кост како стрши из стенског зида. Та кост се показала као део најбоље сачуваног Т. рек-а на свету. Током сљедећа три љета, радници су сјекли диносауруса, постепено га уклањајући са литице. Назвали су га Б. реком у Хармонову част и надимак га Боб. Они су 2001. године у гипс затворили део диносауруса и околну прљавштину да би га заштитили. Пакет је тежио више од 2.000 фунти, што се испоставило да је нешто изнад капацитета њиховог хеликоптера, па су га поделили на пола. Једна нога Б. рек-ове ноге сломљена је у два велика комада и неколико фрагмената - управо оно што је Сцхвеитзер требала за своја истраживања у микро-скали.
Показало се да је Боб погрешно именован. „То је девојчица и трудна је“, присећа се Сцхвеитзер говорећи свом лабораторијском техничару када је погледала уломке. На шупљој унутрашњој површини бутне кости Сцхвеитзер је пронашао остатке костију који су пружили изненађујуће количине информација о диносаурусу који их је направио. Кости се могу чинити постојане попут камена, али заправо су стално у току. Труднице користе калцијум из својих костију да направе скелет фетуса у развоју. Пре него што женске птице почну да полажу јаја, формирају калцијум богату структуру названу медуларна кост на унутрашњости ноге и других костију; на њега се цртају током сезоне узгоја како би направили љуске јаја. Сцхвеитзер је проучавала птице, тако да је знала за медуларну кост, и то је схватила да види у том узорку Т. рек.
Већина палеонтолога се сада слаже да су птице најближа жива родбина диносаура. У ствари, кажу да су птице диносауруси - живописни, невероватно разнолики, слатки мали пернати диносаури. Теропод из јурских шума живи у златним личинкама које обилазе хранилиште у дворишту, турканима тропа и нојевима који прелазе преко афричке саване.
Да би разумео њену кост диносаура, Сцхвеитзер се окренуо двема најпримитивнијим живим птицама: нојевима и емусима. У лето 2004. године, она је затражила од неколико узгајивача нојева за женске кости. Месец дана касније, звао се пољопривредник. „Јесте ли вам још потребна та госпођа ноја?“ Мртва птица је била неколико дана у багеру багера фармера, у врућини Северне Каролине. Сцхвеитзер и двојица колега сакупили су ногу од мирисног леша и одвезли је натраг у Ралеигх.
Колико било ко може рећи, Сцхвеитзер је био у праву: Боб диносауруса заиста је имао трговину медуларне кости када је умрла. У часопису Сциенце објављеном у јуну прошле године представљене су микроскопске слике медуларне кости ноја и ему раме уз раме са костију диносаура, показујући готово идентичне карактеристике.
Током тестирања фрагмента кости Б. рек-а, Сцхвеитзер је тражио од своје лабораторијске техничарке, Јеннифер Виттмеиер, да је стави у слабу киселину која полако раствара кости, укључујући и фосилирану кост - али не мека ткива. Једног петка у јануару 2004. године, Виттмеиер је био у лабораторији као и обично. Извадила је фосилни чип који је три дана био у киселини и ставио га под микроскоп да слика. „[Чип] је био толико закривљен, да га нисам могао фокусирати“, сећа се Виттмеиер. Употријебила га је пинцету. "Моје клепе су некако утонуле у њега, направиле мало удубљења и накривиле се. Била сам као, престани! “Напокон, кроз своју иритацију, схватила је шта има: фрагмент меког ткива диносаура који је остављен кад се минерална кост око њега растопила. Одједном су се Сцхвеитзер и Виттмеиер бавили нечим што нико други није видио. За неколико недеља, рекао је Виттмеиер, било је као Божић сваки дан.
У лабораторији, Виттмеиер сада вади тањур са шест претинаца, од којих сваки држи мало смеђег ткива у бистрој течности, и ставља га под сочиво микроскопа. Унутар сваког примерка је фина мрежа готово бистрих разгранатих посуда - ткива женке тиранносауруса рек која је корачала шумама пре 68 милиона година, припремајући се за одлагање јаја. Изблиза, крвне жиле из те Т. рек и њезиних нојкова рођака изгледају изванредно. Унутар посуда диносаура налазе се ствари које Сцхвеитзер дипломатски назива „округлим микроструктурама“ у чланку часописа, због обиља научног опреза, али оне су црвене и округле, а она и други научници сумњају да су то црвена крвна зрнца.
Наравно, све што сви желе знати је да ли можда ДНК вреба у том ткиву. Виттмеиер, из великог искуства са штампом од открића, ово назива "грозним питањем" - да ли је Сцхвеитзерово дело трасира пут ка стварној верзији научне фантастике „Јурассиц Парк“, где су диносауруси обновљени из ДНК сачуваног у амберу. Али ДНК, који носи генетски скрипт за животињу, је веома крхки молекул. Такође је смешно тешко проучити, јер је тако лако контаминиран савременим биолошким материјалом, као што су микроби или ћелије коже, док се закопавају или након што су ископани. Уместо тога, Сцхвеитзер тестира узорке ткива диносаура на протеине који су мало чвршћи и лакше се разликују од контаминаната. Конкретно, тражила је колаген, еластин и хемоглобин. Колаген чини већи део коштане скеле, еластин је омотан око крвних судова, а хемоглобин преноси кисеоник унутар црвених крвних зрнаца.
Будући да се хемијска састав протеина мења током еволуције, научници могу да проучавају протеинске секвенце да би сазнали више о томе како су се диносаури развијали. А будући да протеини обављају сав посао у телу, проучавање истих једног дана би могло помоћи научницима да разумеју физиологију диносауруса - на пример, како раде њихови мишићи и крвни судови.
Протеини су сувише ситни да би их могли одабрати микроскопом. Да би их потражио, Сцхвеитзер користи антитела, молекуле имуног система који препознају и везују се за одређене одељке протеина. Сцхвеитзер и Виттмеиер користили су антитела на пилећи колаген, кравји еластин и хемоглобин ноја да би пронашли сличне молекуле у ткиву диносаура. На конференцији о палеонтологији у октобру 2005. године, Сцхвеитзер је представила прелиминарне доказе да је у својим узорцима открила праве протеине диносауруса.
Даљња открића у прошлој години показала су да откриће меког ткива у Б. реку није само шала. Сцхвеитзер и Виттмеиер су сада пронашли вјероватне крвне судове, ћелије које граде кости и везивно ткиво у другом Т. реку, у теподу из Аргентине и у фосилу вунених мамута, старом 300.000 година. Сцхвеитзерово дело је „показује нам да заиста не разумемо пропадање“, каже Холтз. "У природи постоји пуно заиста основних ствари о којима људи само претпостављају."
Креационисти младе земље такође виде Сцхвеитзерово дело револуционарним, али на сасвим другачији начин. Прво су се ухватили у раду Сцхвеитзера након што је 1997. године написала чланак за популарни научни часопис Еартх о могућим црвеним крвним ћелијама у својим узорцима диносауруса. Часопис Цреатион тврдио је да је Сцхвеитзерово истраживање „снажно сведочење против читаве идеје о диносаурима који су живели милионима година пре. То говори много о Библијском приказу недавног стварања. "
Ово Сцхвеитзера прави. Геолози су утврдили да је формација паклене врбе, у којој је пронађен Б. рек, стара 68 милиона година и да су у њој укопане и кости. Ужаснута је што је неки хришћани оптужују да је сакрила право значење својих података. "Одлично се понашају према вама", каже она. „Они изврћу ваше речи и манипулишу вашим подацима.“ За њу наука и религија представљају два различита начина гледања на свет; позивајући се на руку Божју да објасни природне појаве крши правила науке. Напокон, каже, оно што Бог тражи је вера, а не доказ. „Ако имате све те доказе и доказе да Бог постоји, не треба вам вера. Мислим да је некако то дизајнирао тако да никада не бисмо могли доказати његово постојање. И мислим да је то стварно цоол. "
По дефиницији, научници не знају много, јер је смисао науке у истраживању непознатог. Јасно да научници нису све објаснили, Сцхвеитзер оставља простора за друга објашњења. „Мислим да смо увек мудри да одређена врата оставимо отворена“, каже она.
Али интересовање швајцера за дугорочно очување молекула и ћелија има и ванземаљску димензију: она сарађује са научницима НАСА-е у потрази за доказима могућег прошлог живота на Марсу, Сатурновог месеца Титана и других небеских тела. (Научници су овог пролећа најавили, на пример, да Сатурнов малени месец Енцеладус има течну воду, вероватни предуслов за живот.)
Астробиологија је једна од лукавијих грана биологије, која се бави животом који може постојати или не мора постојати и који можда неће имати препознатљив облик. „За скоро све који раде на НАСА-иним стварима, они су управо у свињама, радећи на питањима астробиологије“, каже Сцхвеитзер. Њено НАСА истраживање укључује употребу антитела за испитивање знакова живота на неочекиваним местима. „За мене је то средство за постизање циља. Стварно желим знати о својим диносаурима. "
У ту сврху, Сцхвеитзер са Виттмеиер-ом проводи сате испред микроскопа у мрачним просторијама. Четвртој генерацији Монтанана чак је и релативно запуштено Ралеигх подручје велики град. Шаљиво подсјећа на извиђање терена на коњу у Монтани. „Палеонтологија микроскопом није тако забавна“, каже она. "Много бих радије био да јурцам около."
"Моје очне јабучице су једноставно апсолутно пржене", каже Сцхвеитзер након што је сатима гледао кроз окулар микроскопа у ужарене посуде и мрље. Можете то назвати и цена коју плаћа јер није типична.
