Ein Fossil von Caudipteryx zoui. (Daderot/Wikimedia Commons/CC0 1.0) 
Die Überreste der DNA könnten in 125 Millionen Jahren lauern Dinosaurier Fossilien in China gefunden. Wenn die mikroskopischen Strukturen tatsächlich vorhanden sind DNA Damit wären sie die älteste dokumentierte Erhaltung von Chromosomenmaterial in einem Wirbeltierfossil.
DNA ist in Chromosomen im Zellkern gewickelt. Forscher haben über mögliche Zellkernstrukturen in Millionen Jahre alten Fossilien von Pflanzen und Algen berichtet. Wissenschaftler haben sogar vermutet, dass es sich um eine Reihe von Mikrofossilien aus der Zeit vor 540 Millionen Jahren handelt könnte erhaltene Kerne enthalten .
Diese Behauptungen sind oft umstritten, da es schwierig sein kann, einen versteinerten Kern von einem zufälligen Mineralisierungsklumpen zu unterscheiden, der während des Fossilisierungsprozesses entstanden ist.
Künstlerische Rekonstruktion von Caudipteryx. (Zheng Qiuyang)
In der neuen Studie, veröffentlicht am 24. September in der Zeitschrift Kommunikationsbiologie Forscher verglichen versteinerten Knorpel von gefiederten, pfauengroßen Tieren Dinosaurier Caudipteryx mit Zellen moderner Hühner; Sie fanden in den Fossilien Strukturen, die Chromatin oder Fäden aus DNA und Proteinen sehr ähnelten.
„Die Tatsache, dass sie dies sehen, ist wirklich interessant und legt nahe, dass wir mehr Forschung darüber betreiben müssen, was mit DNA und Chromosomen nach dem Zelltod passiert“, sagte Emily Carlisle, eine Doktorandin, die sich an der Universität mit mikroskopischen Fossilien und deren Konservierung befasst Die Universität Bristol in England war jedoch nicht an der neuen Forschung beteiligt.
Dino-DNA?
Um die offensichtlich brennende Frage zu beantworten: Nein, wir sind weit davon entfernt, wieder aufzuerstehen Dinosaurier aus ihrer versteinerten DNA.
„Wenn dort DNA oder DNA-ähnliches Molekül vorhanden ist, wird es – einer wissenschaftlichen Vermutung zufolge – sehr, sehr chemisch modifiziert und verändert sein“, schrieb Alida Bailleul, Paläobiologin an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die die neue Forschung leitete in einer E-Mail an Live Science.
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Bailleul sagte jedoch, wenn Paläontologen Chromosomenmaterial in Fossilien identifizieren könnten, könnten sie eines Tages möglicherweise in der Lage sein, Ausschnitte einer genetischen Sequenz zu entschlüsseln. Dies könnte etwas mehr über die Physiologie der Dinosaurier verraten.
Doch zunächst müssen Forscher herausfinden, ob die DNA überhaupt vorhanden ist. Bis vor Kurzem glaubten die meisten Paläontologen, dass Fäulnis und Verfall den Zellinhalt zerstörten, bevor die Versteinerung Einzug halten konnte.
Alle mikroskopischen Strukturen in den Zellen galten als kollabierter Zellinhalt, wie etwa Organellen und Membranen, die vor der Mineralisierung verrottet waren, sagte Carlisle gegenüber WordsSideKick.com.
In jüngerer Zeit haben Paläontologen jedoch in einigen Fossilien legitime Zellstrukturen gefunden. Beispielsweise wurden 190 Millionen Jahre alte Farnzellen 2014 in der Fachzeitschrift beschrieben Wissenschaft wurden in Vulkanasche begraben und versteinerten so schnell, dass einige bei der Zellteilung eingefroren wurden. In einigen dieser Zellen sind unverwechselbare Chromosomen sichtbar.
Im Jahr 2020 berichteten Bailleul und ihre Kollegen darüber mögliche Konservierung der DNA im Schädel eines Säuglings Hypacrosaurus , eine Art Entenschnabeldinosaurier, der vor 75 Millionen Jahren lebte und in Montana gefunden wurde.
Die mögliche DNA wurde im Knorpel gefunden, dem Bindegewebe, aus dem die Gelenke bestehen.
„Wir waren besonders am Knorpel interessiert, weil er ein sehr gutes Gewebe für den Zellerhalt ist, vielleicht sogar noch besser als Knochen“, sagte Bailleul.
Versteckt im Stein
Für die neue Studie griffen die Forscher auf ein gut erhaltenes Exemplar zurück Caudipteryx veranstaltet vom Shandong Tianyu Museum of Nature in China.
Das ursprünglich in der nordöstlichen Provinz Liaoning entdeckte Fossil verfügt über reichlich erhaltenen Knorpel, den die Forscher mit denselben Farbstoffen angefärbt haben, die zur Abbildung von DNA in modernem Gewebe verwendet werden. Diese Farbstoffe binden an die DNA und verleihen ihr je nach Farbstoff eine bestimmte Farbe, wodurch sich die DNA vom Rest des Zellkerns abhebt.
(Zheng et al./Communications Biology/CC BY 4.0)
Oben: Ein Foto der vollständigen Platte mit dem Caudipteryx-Fossil, mit einer Nahaufnahme des rechten Oberschenkelknochens (b), wo Wissenschaftler die faszinierenden Zellen fanden.
Durch die Untersuchung des gefärbten, versteinerten Knorpels mit mehreren Mikroskopiemethoden zeigten Bailleul und ihr Team, dass die Knorpelzellen Strukturen enthalten, die wie Kerne mit einem Durcheinander von Chromatin im Inneren aussehen.
Die Ähnlichkeit der gefärbten Dinosaurierkerne mit modernen Zellen beweise jedoch nicht, dass sich in ihnen DNA befinde, warnte Bailleul.
„Das bedeutet, dass es definitiv Teile ursprünglicher organischer Moleküle gibt, vielleicht etwas ursprüngliche DNA, aber das wissen wir noch nicht genau“, sagte sie. „Wir müssen nur herausfinden, was genau diese organischen Moleküle sind.“
Die Bildgebung scheine definitiv Kerne zu zeigen, sagte Carlisle, aber es sei schwieriger, versteinerte Chromosomen zu identifizieren, weil niemand wirklich weiß, was mit den Chromosomen passiert, wenn sie zerfallen.
Es ist möglich, dass der Kerninhalt einfach in Strukturen zerfällt, die wie Chromosomen aussehen, in Wirklichkeit aber nur ein Durcheinander bedeutungslosen mineralisierten Mülls sind; Es ist auch möglich, dass der Fossilisierungsprozess einen Teil der ursprünglichen Molekülstruktur bewahrt.
( Eine Studie aus dem Jahr 2012 legt nahe, dass die DNA im Knochen in etwa 7 Millionen Jahren vollständig zerfallen wird, der Zeitpunkt kann jedoch stark von Umweltfaktoren abhängen.)
„Es wäre wirklich interessant, weitere Experimente dazu durchzuführen und zu untersuchen, was im Inneren der Kerne passiert, und nicht nur, was mit ihnen von der Oberfläche aus passiert“, sagte Carlisle.
Bailleul und ihre Kollegen hoffen, weitere chemische Daten zu sammeln, um die Identität der mysteriösen Strukturen festzustellen.
„Ich hoffe, dass wir irgendwann irgendwie eine Sequenz rekonstruieren können“, sagte sie. „Mal sehen: Ich könnte mich irren, aber ich könnte auch recht haben.“
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