Talet om en ”kycklingosaurus” upplyste vetenskapsvärlden förra veckan när forskare meddelade att de hade modifierat näbben hos ett kycklingembryo så att den liknade nosen hos dess dinosaurieförfäder. Men även om vissa experter har hyllat bedriften är näbben bara en av de många modifieringar som krävs för att förvandla en kyckling till en dinosaurie.
Med tanke på dessa hinder, hur nära är forskarna att skapa en dinokyckling?
”Ur kvantitativ synvinkel är vi där till 50 procent”, säger Jack Horner, professor i paleontologi vid Montana State University och intendent för paleontologi vid Museum of the Rockies.
Horner har länge stött tanken på att modifiera en kyckling så att den ser ut som en dinosaurie, och till skillnad från forskarna i den senaste studien vill han faktiskt föda upp en levande sådan. Och varför stanna där? Genom att förstå hur och när man ändrar vissa molekylära mekanismer kan otaliga förändringar vara inom räckhåll. Som Horner påpekade är en självlysande enhörning inte utesluten.
Det finns fyra viktiga modifieringar som krävs för att göra en så kallad kycklingosaurus, sade Horner. För att förvandla en kyckling till ett dinosaurieliknande djur måste forskarna ge den tänder och en lång svans, och omvandla dess vingar till armar och händer.
Varelsen skulle också behöva en modifierad mun – en bedrift som utfördes av forskarna som utförde den senaste studien, sade han.
”Det här dino-kycklingprojektet – vi kan likna det vid månprojektet”, sade Horner till Live Science. ”Vi vet att vi kan göra det; det är bara det att det finns … några enorma hinder.”
Utmaningar framöver
Ett av dessa ”enorma hinder” undanröjdes i den senaste studien, som publicerades den 12 maj i tidskriften Evolution, där forskarna förvandlade kycklingnäbbar till dinosnoppar. Men även detta till synes lilla steg krävde sju års arbete. Först studerade forskarna utvecklingen av näbben hos embryon från kycklingar och emus och utvecklingen av nosen hos embryon från sköldpaddor, alligatorer och ödlor.
Det är troligt att fåglar och reptiler för miljontals år sedan hade liknande utvecklingsvägar som gav dem nosar, men med tiden ledde molekylära förändringar till att fåglar utvecklade näbbar, säger forskarna.
Det är svårt för forskare att få tag på embryon av nutida djur, till exempel krokodiler, för att kunna jämföra, eftersom de måste hitta gårdar som föder upp dem. Och sedan kan det molekylära arbetet – att bestämma exakt vilka utvecklingsvägar som skiljer sig åt, hur de skiljer sig åt och vad som styr dem – ta ”oräkneliga timmar och hundratals experiment för några få lyckade”, säger studiens ledande forskare, Bhart-Anjan Bhullar, paleontolog och utvecklingsbiolog som för närvarande är verksam vid University of Chicago och som har fått ett korsutnämnande vid Yale University, där han kommer att börja som heltidsanställd lärare. ”Det är ungefär samma sak som att hitta fossiler.”
För sina ”fossila fynd” behövde forskarna ett omfattande fossilregister över fåglar och deras förfäder för att se hur fåglar såg ut i olika stadier av sin utveckling.
”Man måste förstå vad man spårar innan man försöker spåra det”, säger Bhullar till Live Science.
Bhullar, hans doktorshandledare Arkhat Abzhanov, en utvecklingsbiolog vid Harvard University, och deras lagkamrater fokuserade på två gener som är aktiva i ansiktsutvecklingen. Varje gen kodar ett protein, men proteinerna – som utför genernas arbete – visade olika aktiviteter i dagens kyckling- och reptilembryonalutveckling, fann forskarna. När forskarna blockerade aktiviteten hos dessa två proteiner hos kycklingar utvecklade fåglarna strukturer som liknade nosar, inte näbbar.
Oförväntat fynd
Och så finns det oväntade fyndet som avslöjade den komplexa uppgiften: När gruppen förvandlade näbbarna på kycklingembryon till nosar förändrade de också oavsiktligt kycklingens gom, eller munhåla.
Däremot var gommen hos fågelembryona bred och platt och kopplad ”till resten av skallen på ett sätt som de gamla reptilernas gomben gjorde, men som fåglarnas gomben inte gör”, säger Bhullar.Hos fåglar ”är gombenet riktigt långt och tunt, och det är inte särskilt kopplat till andra ben i skallen”, säger Bhullar. Faktum är att fåglar kan lyfta upp sin överkäke oberoende av sin underkäke – en förmåga som inte ses hos de flesta andra ryggradsdjur.
Så genom att förändra näbben förändrade forskarna också gommen. När forskarna gick tillbaka till fossilregistret fann de att nosen och gomben tycktes förändras tillsammans under evolutionen. Till exempel hade ett 85 miljoner år gammalt fossil av en fågelliknande varelse som hade tänder och en primitiv näbb också en fågelliknande gom, säger de.
I ett ännu äldre fossil förändrades dock inte gomben och inte heller näbben, sade Bhullar.
”En del av detta är att experimentellt verifiera om de molekylära förändringar som vi ser faktiskt kan förändra anatomin på de sätt som vi förutspådde”, sade Bhullar. ”På sätt och vis återskapar detta den förändring vi ser i fossilregistret.”
Men hans mål ”är helt enkelt att på ett så djupgående sätt som möjligt förstå de molekylära mekanismerna bakom stora evolutionära övergångar”, sade han. Han är inte intresserad av att göra ”en mer nonaviär, dinosaurieliknande fågel”.
Kommer det att fungera?
Men Horner är intresserad av att göra en så kallad kycklingosaurus. Hans grupp arbetar för närvarande med att ge kycklingen en lång svans – utan tvekan den mest komplexa delen av att göra en dinokyckling, säger han. De har till exempel just undersökt gener hos möss för att fastställa vilka typer av genetiska vägar som blockerar svansutvecklingen. Denna kunskap skulle kunna hjälpa dem att ta reda på hur man kan aktivera svanstillväxten, säger han.
Men det återstår att se hur kycklingar skulle reagera på svansar, armar, fingrar och tänder, sade Bhullar.
Men å andra sidan kan kycklingar vara motståndskraftiga varelser. ”Bara för att man har ändrat en del betyder det inte att djuret kommer att kunna använda den eller kunna använda den på rätt sätt”, säger han. ”Du kan kanske ge en kyckling fingrar, men om fingrarna inte har rätt muskler, eller om nervsystemet och hjärnan inte är rätt inställda på att hantera en hand med separata fingrar, kan du behöva göra en avsevärd mängd ytterligare tekniska åtgärder.”
”Människor underskattar också ibland kroppens plasticitet”, sade Bhullar. ”Det är otroligt hur mycket kompensation som sker, och särskilt nervsystemet är mycket plastiskt.”
Bhullar sa att om dinosaurieliknande egenskaper, som t.ex. nos och tänder, skulle återskapas, undrar han ”om inte hjärnan skulle koppla om sig själv på ett sätt som skulle göra det möjligt för dessa djur att använda dessa egenskaper”.”
Horner jämförde det att ge en kyckling en dinosaurieliknande svans med att avla fram en varg till en chihuahua, förutom att det skedde på en snabbare tidsskala.
”Vi har redan alla möjliga genetiskt modifierade djur bara genom avel”, sade han. ”Vi gör en dinokyckling och vi gör en självlysande enhörning. I princip kan vi göra vad vi vill, tror jag, när vi väl förstår generna.
”Och frågan är: ’Varför skulle någon bry sig om de inte bryr sig om en chihuahua?'”. Horner tillade.
För honom handlar kycklingosaurusen om att besvara den största frågan av alla.
”Alla som är nyfikna på hur vi alla kom hit och var allting kom ifrån måste vara intresserade av evolutionsbiologi”, sade Horner. ”Det är i princip blåkopian för livet på jorden.”
Följ Laura Geggel på Twitter @LauraGeggel. Följ Live Science @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel på Live Science.
Renoverade nyheter
.