Científicos encuentran ADN de dinosaurio de 125 millones de años
La idea de que los científicos puedan recuperar ADN de dinosaurio de restos fosilizados parece absurda. Pero ahora, el concepto se ha movido más allá del reino de lo absurdo hacia lo absolutamente posible, gracias al increíble trabajo de un equipo de paleontólogos de China.
Desde el interior del hueso de la pierna fosilizado de un pequeño dinosaurio parecido a un pavo real que vagaba por la tierra hace 125 millones de años, estos científicos descubrieron muestras de células de cartílago notablemente bien conservadas, que aún mantenían un sorprendente nivel de integridad estructural. Algunas de las células aún conservaban sus núcleos, e incluso una contenía muestras adjuntas de otras moléculas orgánicas, incluida la cromatina. Esta última es una sustancia que se encuentra dentro de las células y que está construida completamente a partir de partículas de ADN de dinosaurio muy compactas.
¿Podría haber ADN de dinosaurio real preservado dentro de los núcleos celulares y / o cromatina? Si es así, ¿podría secuenciarse para producir modelos precisos de ADN de dinosaurio? Si bien los científicos están muy lejos de lograr esto en este momento, el descubrimiento de material celular que se sabe que contiene ADN en fósiles de dinosaurios inimaginablemente antiguos plantea algunas posibilidades completamente nuevas y muy emocionantes.
Los científicos chinos han podido detectar células de cartílago de los restos fosilizados de un pequeño dinosaurio Caudipteryx. Esto podría permitirles recuperar y secuenciar el ADN de los dinosaurios. (Elenarts/ Adobe Stock)
¿Podría recuperarse y secuenciarse el ADN de dinosaurio fosilizado? ¡Quizás!
Los científicos que participaron en este innovador proyecto de investigación estaban afiliados al Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados (IVPP) de la Academia China de Ciencias y al Museo de la Naturaleza de Shandong Tianyu. Como explican en un artículo de la revista Communications Biology, pudieron detectar y aislar las células del cartílago mientras examinaban los restos fosilizados de un pequeño dinosaurio llamado Caudipteryx.
El Caudipteryx vivía cerca de las orillas de lagos poco profundos que alguna vez estuvieron ubicados en Jehol Biota en la actual provincia de Liaoning, en el noreste de China. Estudios anteriores han revelado que esta criatura parecida a un pavo real, que poseía largas plumas en la cola y muchas otras características de las aves, vivió durante el período Cretácico Inferior, quizás exclusivamente en China.
La región de Jehol Biota se caracteriza por producir restos de dinosaurios que están intactos y en sorprendentemente buenas condiciones. "Los datos geológicos se han acumulado a lo largo de los años y han demostrado que la preservación de fósiles en la Biota de Jehol fue excepcional, debido a las finas cenizas volcánicas que sepultaron los cadáveres y los conservaron hasta el nivel celular", explicó el coautor del estudio, Zhiheng Li, profesor asociado. en el IVPP, en un comunicado de prensa de la Academia China de Ciencias.
Fotografía del fósil de dinosaurio (a), ubicación del fragmento extraído en el fémur derecho (b) que podría proporcionar el ADN del dinosaurio y dibujo lineal del espécimen de dinosaurio (c). (Zheng, X. et. Al. / CC BY 4.0)
Descubrimiento excepcional de los núcleos celulares
Sin embargo, el descubrimiento de núcleos celulares en un fósil obtenido de allí sigue siendo bastante sorprendente. "La preservación de núcleos celulares en organismos extintos hace mucho tiempo se considera actualmente rara y excepcional", escribieron los científicos en su artículo de Communications Biology. "Debido a la fragilidad de los ácidos nucleicos, se cree que los núcleos se degradan extremadamente rápido después de la muerte (a veces en horas post mórtem), lo que casi no deja ninguna posibilidad de que estas estructuras entren en el registro fósil".
Y, sin embargo, señalaron los científicos, en ocasiones lo casi milagroso puede suceder y sucede. "La literatura paleontológica está llena de informes histológicos de tejidos fósiles con núcleos exquisitamente conservados e incluso estructuras subnucleares como nucléolos o cromosomas en múltiples etapas de división celular", escribieron. "Estos ejemplos son numerosos e incluyen núcleos de mamíferos cenozoicos conservados con permafrost, dinosaurios mesozoicos, varias plantas cenozoicas, mesozoicas y paleozoicas, e incluso grupos de células fósiles similares a embriones que tienen más de 600 millones de años".
En realidad, esta es la segunda vez en los últimos dos años que se encuentran núcleos e hilos de cromatina asociados dentro de los restos fosilizados de células de cartílago de dinosaurio. Según National Geographic, en un estudio de 2020, los científicos encontraron tales células dentro del esqueleto fosilizado de un dinosaurio con pico de pato, conocido como Hypacrosaurus stebingeri, que vivió hace aproximadamente 75 millones de años.
Una imagen de microscopio de las células de Caudipteryx, incluida una con su núcleo teñido de púrpura. (Zheng, X. et. Al. / CC BY 4.0)
¿Realmente han encontrado ADN de dinosaurio dentro de los núcleos celulares?
Esto parecería sugerir que las células del cartílago poseen características únicas que las hacen más propensas a retener sus núcleos y algunos materiales orgánicos adicionales incluso después de que comience la fosilización. Los científicos involucrados en el estudio chino encontraron que las células que descubrieron habían sido protegidas por un proceso conocido como silicificación, mediante el cual los materiales orgánicos pueden fosilizarse en minerales de silicato.
El equipo cree que esta silicificación es lo que mantuvo algunos de los núcleos celulares en un estado tan bien conservado, permitiéndoles retener y mostrar algunas de sus características "vivas" después de haber sido descalcificados y sometidos a examen.
En este último estudio, los científicos aislaron grupos de células y las tiñeron con una sustancia química púrpura conocida como hematoxilina, que puede unirse al núcleo de una célula si el núcleo está allí. Durante esta actividad, se encontraron muchos núcleos en las células del cartílago, y en uno se observó un núcleo teñido de púrpura que tenía algunos hilos de color púrpura más oscuro conectados a él.
Los científicos se dieron cuenta, para su deleite, de que en esta célula se había conservado una variedad de material genético, incluidas varias biomoléculas e hilos de cromatina. La cromatina contiene ADN, al igual que los núcleos celulares. Si todavía existe ADN de dinosaurio dentro de estos restos celulares, se espera que eventualmente se pueda extraer y decodificar.
Sin embargo, es necesario completar una gran cantidad de trabajo de investigación y desarrollo antes de que los científicos puedan lograr este objetivo. "Obviamente, estamos interesados en los núcleos de células fosilizadas porque aquí es donde debería estar la mayor parte del ADN si se conservara el ADN", dijo la coautora del estudio, Alida Bailleul, otra profesora asociada del IVPP. "Entonces, tenemos buenos datos preliminares, datos muy interesantes, pero recién estamos comenzando a comprender la bioquímica celular en fósiles muy antiguos. En este punto, tenemos que trabajar más".
Descubriendo los secretos ocultos del ADN de los dinosaurios
Si bien en varias ocasiones se han detectado núcleos celulares y materiales asociados dentro de restos de animales fosilizados antiguos, nadie ha secuenciado con éxito el ADN de una muestra que tiene más de un millón de años. En realidad, nadie esperaba poder secuenciar el ADN de los dinosaurios, ya que siempre se ha presumido que su ADN no habría sobrevivido al proceso de fosilización.
Pero este nuevo estudio de China sugiere que este puede no ser el caso. Si finalmente se desarrollan técnicas que permitan a los científicos secuenciar el ADN de los dinosaurios, de la muestra de Caudipteryx o de cualquier otro fósil que pueda contenerlo, la ciencia de la paleontología cambiaría para siempre.
Los dinosaurios se han reconstruido físicamente a partir de huesos fosilizados. La secuenciación del ADN de los dinosaurios podría devolverlos a la vida de manera más completa, lo que permitiría a los científicos aprender más sobre sus vidas y estilos de vida de lo que nadie hubiera imaginado.
Imagen de Portada: Representación de los artistas del pequeño espécimen de dinosaurio Caudipteryx en la Biota de Jehol, del cual se pudo extraer ADN de dinosaurio. Fuente: Zheng Qiuyang
Autor Nathan Falde
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