Mluva o „chickenosaurovi“ minulý týden rozzářila vědecký svět, když vědci oznámili, že upravili zobák kuřecího embrya tak, aby se podobal čenichu jeho dinosauřích předků. Ale přestože někteří odborníci tento výkon chválili, zobák je jen jednou z mnoha modifikací potřebných k přeměně kuřete v dinosaura.
Vzhledem k těmto překážkám, jak blízko jsou vědci k vytvoření dinosaura?
„Z kvantitativního hlediska jsme na 50 procentech,“ řekl Jack Horner, profesor paleontologie na Montanské státní univerzitě a kurátor paleontologie v Muzeu Skalistých hor.
Horner už dlouho podporuje myšlenku upravit kuře tak, aby vypadalo jako dinosaurus, a na rozdíl od vědců z nejnovější studie chce skutečně vychovat živého. A proč se u toho zastavit? Pochopením toho, jak a kdy modifikovat určité molekulární mechanismy, by mohlo být na dosah nespočet změn. Jak Horner upozornil, není vyloučen ani svítící jednorožec ve tmě.
Podle Hornera jsou k vytvoření takzvaného chickenosaura zapotřebí čtyři hlavní modifikace. Aby se z kuřete stalo zvíře podobné dinosaurovi, museli by mu vědci dát zuby a dlouhý ocas a jeho křídla přeměnit zpět na ruce a paže.
Tvor by také potřeboval upravenou tlamu – což se podle něj podařilo vědcům, kteří provedli tuto nejnovější studii.
„Tento projekt dinokuřete – můžeme ho přirovnat k projektu Měsíc,“ řekl Horner časopisu Live Science. „Víme, že to dokážeme, jen jsou tu … obrovské překážky.“
Před námi jsou výzvy
Jednu z těchto „obrovských překážek“ odstranila nejnovější studie, publikovaná 12. května v časopise Evolution, v níž vědci proměnili kuřecí zobáky v dinosauří čumáky. Ale i tento zdánlivě malý krok si vyžádal sedm let práce. Nejprve vědci studovali vývoj zobáku u embryí kuřat a emu a vývoj čenichu u embryí želv, aligátorů a ještěrů.
Podle vědců je pravděpodobné, že před miliony let měli ptáci a plazi podobné vývojové cesty, které jim daly čenich, ale postupem času vedly molekulární změny k vývoji zobáků u ptáků.
Pro vědce je obtížné získat embrya současných zvířat, například krokodýlů, k porovnání, protože musí najít farmy, které je chovají. A pak, molekulární práce – přesné určení, které vývojové dráhy jsou odlišné, jak jsou odlišné a co je řídí – může zabrat „nespočet hodin a stovky pokusů pro několik úspěšných“, řekl vedoucí výzkumník studie, Bhart-Anjan Bhullar, paleontolog a vývojový biolog, který v současné době působí na Chicagské univerzitě a je křížově jmenován na Yale University, kde začne působit jako profesor na plný úvazek. „Je to něco jako nález zkamenělin.“
Pro svůj „fosilní nález“ potřebovali vědci rozsáhlý fosilní záznam ptáků a jejich předků, aby zjistili, jak ptáci vypadali v různých fázích svého vývoje.
„Musíte pochopit, co sledujete, než se to pokusíte vysledovat,“ řekl Bhullar časopisu Live Science.
Bhullar, jeho doktorand Arkhat Abzhanov, vývojový biolog z Harvardovy univerzity, a jejich kolegové se zaměřili na dva geny, které jsou aktivní při vývoji obličeje. Každý gen kóduje bílkovinu, ale tyto bílkoviny – které vykonávají práci genů – vykazovaly při embryonálním vývoji současných kuřat a plazů odlišnou aktivitu, zjistili vědci. Když vědci zablokovali aktivitu těchto dvou proteinů u kuřat, u ptáků se vyvinuly struktury, které připomínaly čumáky, nikoliv zobáky.
Nečekaný nález
A pak je tu nečekaný nález, který odhalil složitý úkol: Když skupina přeměnila zobáky kuřecích embryí na čenichy, nechtěně změnila také kuřecí patro neboli střechu úst.
Naproti tomu patra ptačích embryí byla široká a plochá a byla spojena „se zbytkem lebky způsobem, který patra předků plazů měla, ale ptačí patra ne,“ řekl Bhullar. „U ptáků je patrová kost opravdu dlouhá a tenká a není příliš spojena s ostatními kostmi lebky,“ řekl Bhullar. Ptáci totiž mohou zvedat horní čelist nezávisle na dolní čelisti, což je schopnost, která se u většiny ostatních obratlovců nevyskytuje.
Změnou zobáku tedy vědci změnili i patro. Když se vědci vrátili k fosilním záznamům, zjistili, že se zdá, že se čenich a patrová kost v průběhu evoluce měnily společně. Například 85 milionů let stará fosilie tvora podobného ptáku, který měl zuby a primitivní zobák, měla podle nich také ptačí patro.
U ještě starší fosilie se však patro neproměnilo, stejně jako se neproměnil zobák, řekl Bhullar.
„Součástí toho je experimentální ověření, zda molekulární změny, které vidíme, jsou skutečně schopny změnit anatomii způsobem, který jsme předpověděli,“ řekl Bhullar. „Svým způsobem to rekapituluje změny, které vidíme ve fosilním záznamu.“
Jeho cílem je ale „jednoduše co nejhlouběji pochopit molekulární mechanismy, které stojí za hlavními evolučními přechody,“ řekl. Nezajímá ho vytvoření „více nonavianního, dinosaurům podobného ptáka“.
Podaří se to?“
Horner se však zajímá o vytvoření tzv. chickenosaura. Jeho skupina v současné době pracuje na tom, aby kuře mělo dlouhý ocas – což je podle něj pravděpodobně nejsložitější část výroby dinosaura. Právě například provedli screening genů u myší, aby zjistili, jaké typy genetických drah blokují vývoj ocasu. Tyto znalosti by jim mohly pomoci zjistit, jak zapnout růst ocasu, řekl.
Ještě se ale uvidí, jak by kuřata reagovala na ocasy, ruce, prsty a zuby, řekl Bhullar.
Na druhou stranu však kuřata mohou být odolnými tvory. „To, že jste změnili jednu část, neznamená, že ji zvíře bude schopno používat nebo že ji bude schopno používat správně,“ řekl. „Možná byste mohli dát kuřeti prsty, ale pokud ty prsty nemají správné svaly nebo pokud nervová soustava a mozek nejsou správně zapojeny, aby se vypořádaly s rukou, která má oddělené číslice, pak možná budete muset udělat značné množství dodatečného inženýrství.“
„Lidé také někdy podceňují plasticitu těla,“ řekl Bhullar. „Je úžasné, kolik kompenzací probíhá, a zejména nervová soustava je velmi plastická.“
Bhullar řekl, že pokud by se podařilo obnovit dinosauří rysy, jako je čenich a zuby, zajímalo by ho, „zda by se mozek nepřepojil nějakým způsobem, který by těmto zvířatům umožnil tyto rysy používat.“
Horner přirovnal přiřknutí dinosauřího ocasu kuřeti k vyšlechtění vlka na čivavu, jen s tím rozdílem, že by to bylo ve zrychleném časovém měřítku.
„Už máme nejrůznější geneticky modifikovaná zvířata jen díky šlechtění,“ řekl. „Vyrábíme dinokuře a děláme jednorožce svítícího ve tmě. Myslím, že v podstatě můžeme vyrobit cokoli, co chceme, jakmile pochopíme geny.“
„A otázka zní: „Proč by to někoho mělo zajímat, když ho nezajímá čivava?““ Horner dodal.
Pro něj je chickenosaurus o zodpovězení největší otázky ze všech.
„Každý z nás, kdo je zvědavý na to, jak jsme se sem všichni dostali a odkud všechno pochází, se musí zajímat o evoluční biologii,“ řekl Horner. „Je to v podstatě plán života na této Zemi.“
Sledujte Lauru Geggelovou na Twitteru @LauraGeggel. Sledujte Live Science @livescience, Facebook & Google+. Původní článek na Live Science.
Aktuální zprávy
.