Por qué seguimos luchando por lograrlo 30 años después

“Jurassic Park” es posiblemente el mayor éxito de taquilla de Hollywood. Aparte del atractivo de los dinosaurios devoradores de humanos, las secuencias de acción tensas y la cinematografía innovadora, su estreno en 1993 fue un hito en el que el cine se encuentra con la ciencia.

Mientras el público mundial absorbía la acción sangrienta, la premisa de la película (extraer ADN de insectos fósiles conservado en ámbar para resucitar dinosaurios—recibió la credibilidad de su publicación por varios estudios de alto perfil en ámbar fósil. Los autores recuperaron ADN antiguo de ámbar, e incluso revivido bacterias alojadas en ámbar. El mundo parecía preparado para un “Parque Jurásico” de la vida real.

Pero desde entonces, la ciencia ha dado muchos giros y vueltas. Un número cada vez mayor de paleontólogos está reportando evidencia de ADN y proteínas, que también dan Información genética, en fósiles. Estos rastros químicos podrían proporcionar información sin precedentes sobre la vida y la evolución antiguas. Pero tales informes son fuente de debate y controversia entre los científicos. Nuestro estudio recientepublicado en la revista Naturaleza Ecología y Evoluciónofrece nuevos conocimientos.

ADN antiguo

El ADN proporciona la información más detallada, en comparación con otras moléculas, sobre qué tan estrechamente relacionadas están las especies. Sin embargo, el ADN es extremadamente frágil y se descompone rápidamente después de que un organismo muere.

Dicho esto, el ADN a veces puede sobrevivir en climas polares, porque las temperaturas gélidas ralentizan la descomposición. Por lo tanto, el ADN geológicamente joven (de miles de años) tiene el potencial de resucitar animales extintos desde la última edad de hielo hasta el pasado reciente.

Empresas comerciales como Parque Pleistoceno, Colosal y Revivir y restaurar están trabajando en proyectos para recuperar el mamut lanudo y la paloma migratoria.

Existe una gran diferencia temporal entre estos mamuts y los dinosaurios, que se extinguieron hace 66 millones de años. Sin embargo, existe cierta evidencia de que el material genético puede sobrevivir en los fósiles incluso en estas escalas de tiempo.

Por ejemplo, los cromosomas fósiles (fragmentos de ADN más pequeños que una célula) se han encontrado en plantas hasta 180 millones de años y un hombre de 75 millones de años dinosaurio.

Sin embargo, los científicos aún tienen que encontrar pruebas de que el ADN real pueda sobrevivir durante decenas de millones de años.

Proteínas antiguas

Las proteínas también codifican información (en forma de secuencias de aminoácidos) que puede arrojar luz sobre los vínculos evolutivos entre las especies.

Los científicos creen que las proteínas pueden sobrevivir más tiempo que el ADN. De hecho, los investigadores han encontrado muchos ejemplos de proteínas fosilizadas, en particular secuencias intactas de aminoácidos de colágeno (un proteína se encuentran en los tejidos conectivos), pero tienen como máximo unos pocos millones de años.

Los científicos no esperan grandes fragmentos de proteínas para sobrevivir durante tanto tiempo como estos más pequeños. Entonces el Comunidad cientifica quedó electrizado en 2007 por el informe de Fragmentos de colágeno de 68 millones de años en un hueso de Tyrannosaurus rex.

Sin embargo, pronto siguió la controversia ya que las preocupaciones aumentaron acerca de metodología del equipocomo el potencial de contaminación y la falta de controles rigurosos y de verificación independiente.

Un debate similar rodea más informes recientes de proteínas degradadas y fibras de colágeno en fósiles tan antiguos como 130 millones de años.

Un camino a seguir

Estos estudios resaltan las dificultades de trabajar con fósiles, especialmente usando métodos analíticos que pueden no ser apropiados para su uso en tejidos antiguos. Sin embargo, la evidencia de la supervivencia de restos de proteínas fósiles ha resultado convincente.

Estos estudios también están estimulando a otros investigadores a explorar nuevos métodos y enfoques analíticos que podrían ser más adecuados para su uso con fósiles.

Nuestro nuevo estudio explora uno de esos enfoques, utilizando un haz de luz enfocado más rayos X para irradiar muestras de plumas antiguas. Estas técnicas revelan qué enlaces químicos están presentes, proporcionando información sobre la estructura de las proteínas. A su vez, esto nos ayuda a detectar rastros de proteínas en plumas fósiles.

Nuestros análisis del dinosaurio emplumado Sinornithosaurus, de 125 millones de años, revelaron abundantes estructuras proteicas corrugadas, consistentes con una proteína llamada beta-queratina, que es común en las plumas modernas. Las estructuras proteicas en espiral (indicativas de otra proteína llamada alfa-queratina) estaban presentes sólo en pequeñas cantidades.

Cuando simulamos el proceso de fosilización en experimentos de laboratorio, descubrimos que las estructuras proteicas corrugadas se deshacen y forman estructuras en espiral cuando se calientan.

Estos hallazgos sugieren que las plumas antiguas eran notablemente similares en química a las plumas modernas. También sugiere que las estructuras proteicas en espiral en los fósiles son probablemente artefactos del proceso de fosilización.

Pero, en última instancia, nuestros hallazgos sugieren que rastros de proteínas sobreviven durante cientos de millones de años.

El ‘Parque Jurásico’ de la vida real: ¿realidad científica o ficción?

Hoy en día, los paleontólogos pueden analizar fósiles en busca de evidencia de moléculas antiguas utilizando un arsenal de técnicas que no estaban disponibles hace 30 años. Esto nos ha permitido identificar fragmentos de moléculas en fósil animales que tienen entre decenas y cientos de millones de años.

Los científicos han descubierto hemoglobina, una proteína de los glóbulos rojos, en insectos de 50 millones de años, y pigmentos de melanina en los sacos de tinta de calamares de 200 millones de años.

Sin embargo, en última instancia, necesitamos ADN intacto para resucitar especies. Entonces, aunque los científicos han logrado muchos avances, la perspectiva permanece en el ámbito de la ciencia ficción. Todos los datos de fósiles y experimentos hasta la fecha sugieren que es poco probable que el ADN sobreviva durante decenas de millones de años.

Incluso si los científicos encontraran fragmentos de ADN en fósiles de dinosaurios, probablemente serían muy cortos. Es poco probable que fragmentos cortos de ADN nos brinden información útil sobre una especie. Y todavía no tenemos la tecnología para validar fragmentos de ADN tan raros como combinaciones originales y no aleatorias de aminoácidos, generados durante la fosilización.

Mejores protocolos de laboratorio y experimentos de fosilización nos están ayudando a hacer interpretaciones más precisas de los fósiles. Esto está allanando el camino para estudios más rigurosos de moléculas antiguas.

En el futuro, estos estudios pueden cuestionar lo que creemos saber sobre cuánto tiempo pueden sobrevivir las moléculas, e incluso pueden cambiar nuestra comprensión de la evolución de la vida en la Tierra.

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