Kdy vzkřísíme dinosaury? Sestavení kompletní DNA je blíž než kdykoliv předtím

31.05.2020 - Jaroslav Petr

Klonování tvoří oblíbené téma vědecko-fantastické fikce. V současnosti s ním však experimentují i vědci v laboratořích, kteří se pokoušejí vrátit na Zemi například mamuty. Stavět zoologické zahrady pro pravěké tvory by však bylo předčasné

<p>Mamuti patří k dávným živočichům, u nichž existuje alespoň teoretická šance, že se nám je podaří naklonovat.</p>

Mamuti patří k dávným živočichům, u nichž existuje alespoň teoretická šance, že se nám je podaří naklonovat.


Reklama

Když psal Michael Crichton v roce 1993 svůj sci-fi román Jurský park, záměrně v něm dlouho neřešil, kde vezmou tvůrci pravěké zoo DNA druhohorních ještěrů. Pak ovšem ve vědeckém časopise Science narazil na studii z roku 1982, která mu pomohla: Dočetl se, že entomolog George Poinar a jeho žena Roberta Hessová prozkoumali tělíčko mouchy, jež před čtyřiceti miliony let uvízla v pryskyřici. Smůla se proměnila v jantar a zakonzervovala hmyz tak dokonale, že v něm zůstaly patrné i jednotlivé buňky. 

V krátkém článku od Poinara a Hessové není o „pravěké DNA“ ani zmínka. Přesto nechal Crichton badatele ve svém románu izolovat dinosauří DNA z druhohorního komára, který před smrtí nasál krev dinosaura. Spisovatel měl dobrý důvod věřit, že genetická informace z druhohor přečká v jantaru bez větší újmy. Jeho přesvědčení podpořila také zpráva z roku 1994, v níž zmíněné vědecké duo ohlásilo první úspěšnou izolaci zlomků DNA z kostí dinosaurů starých osmdesát milionů let. Jenže pak přišlo kruté vystřízlivění. 

Písmenková polévka

Jiné týmy pokusy Poinara a jeho následovníků pečlivě zopakovaly – a neuspěly. Ve fosiliích zkrátka žádnou DNA nenašly. Navíc prokázaly, že i za teploty −5 °C se deoxyribonukleová kyselina rozpadá tempem, které ji do sedmi milionů let promění na jednotlivá písmena genetického kódu. Snaha zkoumat takovou DNA by byla stejně naivní jako pokusy přečíst text v polévce se zavářkou z písmenkových těstovin… 

Dnes se za nejzazší limit pro zkoumání pravěké genetické informace považuje stáří v rozmezí 0,5–1,5 milionu let. Po uvedenou dobu totiž DNA vydrží v dostatečně dlouhých fragmentech, z nichž pak vědci dokážou dědičnou informaci poskládat: Získali tak například kompletní genom pravěkých koní či mastodontů, a dokonce neandertálců.  

Jakou DNA tedy nacházel v jantaru Poinar? V drtivé většině šlo o genetickou informaci, jež se navzdory všem preventivním opatřením vloudila do materiálu odjinud. Nebyl přitom zdaleka poslední, kdo se nechal ošálit kontaminací a za prehistorické vzorky zprvu považoval DNA lidí, kteří s kostmi manipulovali. 

Mamuti na obzoru?

Poznání kompletní dědičné informace pravěkých tvorů však neznamená, že tato stvoření dokážeme přivést zpět k životu. Z holé DNA totiž zatím nikdo živočicha „vypěstovat“ neumí – zvládáme to pouze v případě virů či jednoduchých bakterií, jejichž dědičná informace nespočívá v buněčném jádru. Organismy od kvasinek přes rostliny až po živočichy včetně člověka ji však mají do zmíněného jádra důkladně sbalenou: Například u savců se v každé buňce nachází zhruba dva metry dvojité šroubovice DNA. Aby se do jádra vešla, je navinuta na mnoha bílkovinných „cívkách“, které se významně podílejí na aktivitě genů, a tím i na řízení životních pochodů v buňkách.  

Pokud bychom holou DNA mamuta bez bílkovinných cívek a dalšího příslušenství vložili do „vykuchané“ sloní buňky zbavené jejího buněčného jádra, mamutí buňka by nevznikla. Původní hostitelka by naopak uhynula, protože holá DNA jádro nenahradí. Také pro vznik dinosauří buňky bychom potřebovali jádro z pravěkého ještěra, z fosilií ho však nezískáme. 

Teoretická šance 

Představme si, že bychom jádro z mamutí buňky přece jen našli. Co bychom s ním podnikli? Mohli bychom zopakovat experiment s klonováním, který přivedl na svět slavnou ovci Dolly (viz Zdravý klon): Nejprve bychom odebrali vajíčko slonice, odstranili z něj jeho dědičnou informaci a vložili dovnitř jádro z buňky mamuta. Vajíčko by se tím proměnilo v zárodek. Začalo by se vyvíjet embryo, vědci by jej přenesli do dělohy slonice a doufali by, že se narodí mládě mamuta. Úspěch postupu nelze vyloučit, ale šance bývají mizivé, neboť klony se obvykle rodí s těžkými tělesnými defekty. 

Teoreticky tedy naklonování mamuta nic nebrání, prakticky nám však chybí jádro jeho buňky. I do těch nejlépe uchovaných mršin nalezených v permafrostu se totiž zakousl zub rozkladu. V průběhu tisíciletí mohla těla opakovaně roztávat a opět mrznout, což se negativně podepsalo na jejich stavu. Přesto nejsme úplně bez šance: Klon se dá vytvořit i ze zmrzlých buněk, jak dokazují výsledky japonských vědců, kteří naklonovali myši z buněčných jader odebraných z mrtvolky uskladněné šestnáct let při −20 °C. Jenže zvíře na rozdíl od mamutů uhynulo před zanedbatelnou dobou a spočívalo ve stálé teplotě. 

Šlechtění místo klonování

Alternativu ke klonování tvoří šlechtění: Některé živočichy člověk ve volné přírodě vyhubil, ale chová jejich blízké příbuzné. Platí to například o praturovi, předkovi domácího skotu. Poslední exemplář uhynul v roce 1627 v polské oboře Jaktorów, zatímco třeba poslední divoký kůň tarpan zemřel v roce 1879 v Rusku. Primitivní plemena své vymizelé divoké předky v jistých nápadných znacích připomínají, a chovatelé se tak snaží pomocí šlechtění „vrátit čas“.  

Například v Polsku se už ve 30. letech minulého století pokusili z některých domácích koní vyšlechtit zvíře podobné tarpanovi, a získali tak plemeno konik. Němečtí zoologové a bratři Lutz a Heinz Heckovi jej dál křížili s domácími koňmi dovezenými z Mongolska, Islandu či ostrova Gotland – a zrodil se Heckův kůň, klidné, přátelské, inteligentní a soběstačné plemeno, jež vyniká také silou. V 60. letech se například i americký chovatel Harry Hegard snažil vyšlechtit „následníka“ tarpanů, a to z divoce žijících mustangů a vybraných domácích koní.

Jak namíchat koně

Tytéž záměry byly patrné při šlechtění skotu připomínajícího pratura. I v této oblasti se ve 20. letech projevili bratři Heckové, ovšem výsledkem jejich snah se stal dobytek, který se vyhynulému předkovi příliš nepodobal. V současné době přitom probíhá hned několik projektů šlechtění skotu připomínajícího pratura nejen vzhledově, ale také odolností a dalšími vlastnostmi: Často se proto kříží primitivní plemena z jižní Evropy a někdy i katalánští sudokopytníci využívaní k tradičním býčím zápasům. 

Křísení vyhynulých či vyhubených živočichů by mohla podpořit molekulární genetika a genové inženýrství. Vědci dnes totiž mají nástroje, díky nimž mohou cíleně zasáhnout na více místech dědičné informace. S jejich využitím snad půjde „přepsat“ geny v organismu tak, aby se zvíře po úpravě DNA maximálně přiblížilo vyhynulému druhu. 

Slon versus mastodont 

Například mastodont sdílí významnou část genetické informace se svým nejbližším žijícím příbuzným, slonem indickým, ale zároveň se od něj v mnoha ohledech liší. Vědci by proto mohli vzít oplodněné sloní vajíčko s kompletní DNA a metodami genového inženýrství z ní „vystříhat“ úseky, jimiž se obě zvířata odlišují. Do vzniklých děr by pak „všili“ záplaty odpovídající úsekům deoxyribonukleové kyseliny mastodontů. Na konci procedury by se DNA oplodněného vajíčka hodně podobala dědičné informaci v buňkách vyhynulého chobotnatce. A po přenosu do dělohy slonice by se mohl narodit malý mastodont.    

Harvardský tým pod vedením George Churcha už po zmíněné cestě opatrně vykročil: Sloní buňky zatím pěstuje v laboratoři, jednotlivé geny v nich nahrazuje mamutími a sleduje, jak se vlastnosti buněk mění. Ukázalo se například, že mamut si podle svého genu vyráběl krevní barvivo, jež velmi účinně přenášelo kyslík za nízkých teplot. I v třeskutých mrazech ledových dob si tudíž zajistil dobrou funkci kůže a tkání, které snadno prochládají, například ušních boltců.

Kam s ním?

Zatím nevstal z mrtvých jediný vyhynulý či vyhubený živočich. Přesto bychom se měli rovněž zamyslet, k čemu by nám oživené zvíře bylo a zda ho vůbec máme křísit. Odpověď se snáz hledá u druhů, které přičiněním člověka zmizely z povrchu Země relativně nedávno. V přírodě totiž chybějí a jejich návrat by neměl představovat zásadní problém – samozřejmě za předpokladu, že ještě existují místa, kde by tato zvířata mohla nerušeně žít. 

Již máme bohaté zkušenosti s návratem živočichů, kteří sice nevyhynuli, ale z určitých oblastí zmizeli a následně se tam s pomocí člověka nebo i bez ní vrátili. „Comeback“ na české území se povedl vlkům, krkavcům a bobrům, ochránci se snaží vrátit do některých našich řek lososa, do opuštěných vojenských prostorů byli vysazeni zubři. Místo by se tedy jistě našlo také pro pratury či tarpany. 

Zbývá zodpovědět otázku, jak geneticky pestrou populaci bychom dokázali z oživených zvířat vytvořit. Pokud by společenství zůstávalo malé a živočichové by se rozmnožovali mezi sebou, přetrvala by u nich genetická „jednotvárnost“. Takový druh nedokáže reagovat na změny životních podmínek a nemůže se dál vyvíjet. Navíc mu po několika pokoleních hrozí degenerace.

Zpátky do minulosti

Jinak je tomu se vzkříšením dávno zmizelých tvorů, jako jsou mamuti, mastodonti nebo srstnatí nosorožci, žijící v ekosystému tzv. mamutí stepi, kterou kromě klimatu formoval i pohyb velkých zvířat krajinou či spásání vegetace. Měli bychom tedy oživené chobotnatce vysadit například na Sibiři a přičinit se, aby tamní lesnatou tajgu nahradila obnovená mamutí step? 

Někteří ruští vědci jsou přesvědčeni, že obroda uvedeného druhu krajiny na větších plochách by pomohla v boji s globálním oteplováním, protože step či tundra se ohřívají méně než lesy. Dalo by se tak prý zastavit tání permafrostu. Řada odborníků však obnovu mamutí stepi razantně odmítá. Poukazují, že metamorfóza tajgy na step by smetla současnou faunu i flóru. 

TIP: Čínský klon mimořádně úspěšného policejního psa nastupuje výcvik

Dávné prostředí by navíc mělo daleko k dokonalosti, neboť mamut nepatřil k jeho jediným obyvatelům a bez dalších druhů by mamutí step nevznikla. Nesmíme také zapomínat, že oživení vymřelých druhů vyžaduje velké investice, a to s pochybnými vyhlídkami na úspěch. Mnoho odborníků se tudíž domnívá, že by peníze lépe posloužily při ochraně stávajících živočichů. 

Mamuti u pyramid

Různé druhy mamutů žily na všech kontinentech kromě Jižní Ameriky a Austrálie zhruba již před pěti miliony let. Podle některých zdrojů vymizeli poslední zástupci rodu před pouhými čtyřmi milénii, a Zemi tedy obývali ještě v době, kdy v Egyptě vyrůstaly pyramidy. Nejvyšší známý druh dorůstal čtyř metrů, zatímco nejtěžší nalezení jedinci vážili zhruba osm tun – nelze však vyloučit, že existovaly ještě o polovinu mohutnější kusy. V nejsevernějších oblastech odolávali chobotnatci díky podkožnímu tuku i teplotám pod −50 °C, aniž by je trápil úbytek svalové hmoty, a zvládali se tak bránit predátorům.


Zdravý klon

Ovci Dolly se jako prvního savce podařilo naklonovat ze somatické buňky, tedy takové, jež nepatří mezi buňky pohlavní. O zrod zvířete se zasloužili Keith Campbell, Ian Wilmut a jejich kolegové z Roslin Institute, který spadá pod University of Edinburgh. Zdravá ovečka se narodila 5. července 1996, a přestože ji ke konci života sužovala artritida, její problémy podle vědců nelze spojovat s faktem, že vzešla z genetické manipulace. Zemřela v nedožitých sedmi letech na plicní infekci.

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Státy většinou neposkytují příliš informací o zvláštních jednotkách

Válka

Praha v 19. století. V roce 1869 už měla 158 tisíc obyvatel, tedy asi dvakrát více než Brno.

Historie
Věda

Sonda Al Amal je 2,37 metru široká, na délku měří 2,9 metru a váží zhruba 1 500 kilogramů. Její základ tvoří trojice vědeckých přístrojů: multispektrální kameroa EXI (Emirates eXploration Imager), infračervený spektrograf EMIRS (Emirates Mars Infrared Spectrometer) a ultrafialový spektrograf EMUS (Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer).

Vesmír

Enzymatická výbava trávicí soustavy zavíječe voskového (Galleria mellonella) umožňuje jeho housenkám trávení včelího vosku – po chemické stránce komplikované a těžko odbouratelné struktury.

Zajímavosti

Monumentální křesťanský chrám, v němž byli korunováni byzantští císařové, se změnil v mešitu po dobytí Konstantinopole (dnešního Istanbulu) osmanskými vojsky v roce 1453. Nyní patří k nejnavštěvovanějším památkám Turecka. 

Zajímavosti

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907