Netom se navršilo trideset godina (zar već toliko?) otkako je Jurassic Park, Chrictonov i Spielbergov književno-filmski blockbuster, na velikom platnu oživio svijet dinosaura u punom sjaju – i pri punom apetitu. Taj film ne samo da je u početkom 1990-ih redefinirao specijalne filmske efekte, već je i pokrenuo pravi pra-reptilski boom: škole su masovno organizirale izlete na izložbe fosila, a predškolska su djeca znala tko su triceratopsi i velociraptori dok su još jedva pravilno pisala svoja imena.

Dinosauri su – bez konkurencije – najpopularniji prapovijesni celebrityji: teško je pronaći dijete koje nema barem jednu plastičnu ili plišanu repliku T-rexa ili stegosaura, a ta fascinacija mnoge od nas prati i u odrasloj dobi -- da ne spominjemo nebrojene crtiće, video igre, slikovnice, knjige i filmove.

Zašto nas dinosauri toliko fasciniraju?

Psiholozi kažu da fascinacija dinosaurima leži u jedinstvenoj kombinaciji njihove veličine, snage i misterije. Dok nam fosili služe kao poveznica s davnim svijetom, dinosauri su istodobno i stvarni (jer imamo pouzdane dokaze da su zaista živjeli) i bajkovito mitski (jer ih nitko nije vidio uživo), a njihovo izumiranje u relativno kratkom razdoblju od samo par (desetaka) tisuća godina – nakon što su skoro dvjesto milijuna godina bili najbrojnija životinjska skupina u mezozoiku – svemu tome daje dodatni dramski efekt i aureolu mističnosti.

Djeci su dinosauri svojevrsni „dobri divovi“ čijoj snazi i zastrašujućem izgledu se može diviti bez stvarnog straha, što ih čini savršenim objektima za igru i maštanje. Psiholozi ističu da dinosauri pomažu djeci u razvijanju mentalnog fokusiranja i istraživačke strasti: mnogi mali „eksperti za dinosaure“ provode sate čitajući enciklopedije, gledajući edukativne dokumentarce i raspravljajući o razlici između stegosaurusa i brahiosaurusa, razvijajući pri tome čitalačke, komunikacijske i kognitivne vještine.

Naposlijetku, dinosauri su impresivni i nama odraslima, omogućujući nam da se osjećamo malenima pred veličinom prirode i podsjećajući nas koliko je svijet bio (i još uvijek jest) čudesno nepredvidiv. Dinosauri dakle nisu samo prapovijesna bića; oni su most između stvarnosti i mašte, znanosti i bajke.

Kada se 1993/94. Jurassic Park pojavio u kinima i videotekama, osnovna premisa tog filma - ideja o kloniranju dinosaura - činila se kao daleka i nedosežna znanstvena fantastika, upravo ono što je filmu dalo dodatnu čar.

No, upravo se kloniranje našlo u fokusu znanstvene i medijske pozornosti cijeloga svijeta nepune tri godine potom: već 1996. godine je rođena (stvorena?) ovca Dolly, prvi sisavac dobiven laboratorijskim putem, kloniranjem iz stanice odrasle jedinke.

Tehnologija kloniranja: od ovce Dolly do CRISPR revolucije

Dolly je bila revolucionarna prekretnica koja je pokazala kako je laboratorijsko kloniranje višestaničnih organizama moguće. Mada, istini za volju, bilo je suočeno s gotovo nepremostivim izazovima: dok smo u filmu gledali kako glumac Richard Attenborrough (inače, stariji brat čuvenog prirodoslovca Davida) u ulozi znanstvenika Johna Hammonda s lakoćom oživljava desetke vrsta dinosaura, Dolly je bila rezultat dugotrajnog, mukotrpnog i složenog procesa kojim je nakon nekoliko stotina neuspješnih pokušaja 1996. godine dobiven samo jedan živi embrij.

No, tehnologija kloniranja je od Dolly naovamo u proteklih tridesetak godina značajno napredovala, a prava revolucija dogodila se uvođenjem CRISPR-Cas9 tehnologije, o čemu smo u više navrata pisali i na ovom portalu. Dok se tradicionalno kloniranje temelji na doslovnom kopiranju cijelih organizama, CRISPR otvara vrata genetskom inženjeringu na molekularnoj razini, korištenjem preciznih „genetskih škara“ koje omogućuju krojenje DNK „po mjeri“ s nevjerojatnom točnošću. To znači da danas možemo ne samo doslovno kopirati svu DNK (cijeli genom) i napraviti identično-blizanačku kopiju nekog organizma, već pritom možemo i modificirati pojedinačne gene kako bismo novom organizmu podarili prilagođene, željene osobine.

Takvi primjeri napretka genetskog inženjeringa su već prisutni. Kineski su znanstvenici stvorili genetski modificirane svinje sa zdravijim masnim tkivom, a europski laboratoriji rade na „super-kravama“ otpornim na bolesti poput kravlje tuberkuloze. Ovakve inovacije imaju potencijal riješiti neke od globalnih problema poput povećanja otpornosti stoke na klimatske promjene ili poboljšanja kvalitete prehrane za milijarde ljudi, no ovdje je riječ o kloniranju i genetskom modificiranju suvremenih, postojećih, živućih vrsta. Posve druga strana priče bilo bi maštanje o pravom „Jurskom parku“, zoološkom vrtu koji bi se temeljio na kloniranju davno izumrlih vrsta – i to ne bilo kojih, već ni manje ni više nego dinosaura – što je daleko složeniji pothvat u usporedbi s kloniranjem svinja i krava.

Za razliku od modernih životinja čiji su nam genomi, dakle redoslijed (sekvencija) gena u DNK u cijelosti dostupni i poznati, cjeloviti genom DNK dinosaura nam je nepoznat, a i one "mrvice " dinosaurske DNK koje su do sada pronađene su fragmentirane, nepotpune i oštećene. Osim toga, premda CRISPR jest izvrstan alat za modificiranje i prilagodbu gena, njime ne možemo nadoknaditi „nedostajuće gene“ ukoliko ne znamo koji nam dio genetskog materijala koji je prije više od 150.000.000 godina bio ugrađen u DNK živih dinosaura nedostaje. Ali mi ne znamo kako je bila građena cjelovita dinosaurska DNK - i posve je izvjesno da to nikada nećemo ni znati.

Ali ipak... što ako bismo pokušali?

Dakle, tehnologija kloniranja je od ovce Dolly do danas uznapredovala u svim segmentima, ali izazovi oživljavanja prapovijesnih divova su nam i dalje ostali nepremostivi, zbog čega se umjesto neuspješnih pokušaja rekonstruiranja dinosaura interes znanstvenika usmjerio na znatno korisniji rad na „oživljavanju“ onih životinjskih vrsta čiji nam je cjelokupni genom poznat, dakle onih kod kojih postoje pouzdaniji i potpuniji genetski temelji za kloniranje i modifikaciju.

Ali… ipak, ako bismo ignorirali neumitne činjenice i suspendirali stvarnost (što u osnovi i jeste temelj scenarija svakog dobrog znanstvenofantastičnog filma), pa zamislili da je kloniranje dinosaura ipak moguće, postavlja se pitanje: što bismo uopće učinili s tim čoporom kloniranih dinosaura i jesmo li uopće spremni reptile iz jurske periode mezozoika rekonstruirati dvjesto milijuna godina kasnije, u suvremenom dobu (kvartar, kenozoik) i današnjem okolišu?

Kažu da treba paziti što želite, ali ipak… zar ne bismo svi voljeli posjetiti Jurski park? Da, svi znamo da se cijela franšiza Jurassic Parka temelji na neadekvatnim i nedovoljnim sigurnosnim mjerama postavljenim oko tih krvožednih životinja, a to je bio tek početak problema. No ipak, prije nego što su se pojavili kaos i razaranja, a ljudi postali plijen zvijerima koje su sami stvorili, turistički obilazak otoka prepunog dinosaura djelovao je kao savršen izlet. Ako progledamo nevoljama kroz prste i zanemarimo vrlo stvaran rizik od smrti u raljama velociraptora, kolike su šanse da ljudi jednog dana uzgoje klonirane dinosaure? Hoćemo li ikada imati Jurski park?

U Jurassic Parku se rekonstrukcija genoma iz DNK i oživljavanje dinosaura temelje na komarcima, letećim krvopijama koje su postojale i prije više desetaka milijuna godina, a čiji su primjerci pronađeni zarobljeni u okamenjenoj smoli drveća - u jantaru. Je li takvo što zaista moguće postići u stvarnosti? Paaa, recimo da možda jeste. Ali ipak nije. Ovisi kako gledamo.

Huraaa! DNK dinosaura u jantaru!

Recimo, na sjeverozapadu Montane je 2013. otkriven jedan primjerak fosiliziranog komarca. Bio je sačuvan u kamenu, a ne u jantaru, no spektroskopska analiza tog okamenjenog kukca pokazala je da uzorak sadržava hem, dio hemoglobina, molekule koja prenosi kisik u životinji čije se krvi taj pra-komarac napio. Rekli bismo „bingo!“, zar ne? Nažalost, ipak – ne. Autori istraživanja su u zaključku objasnili da „…velike i krhke molekule poput DNK ne mogu preživjeti fosilizaciju“. Povrh svega, taj fosil komarca datira iz razdoblja 20 milijuna godina nakon što je odavno prošla era dinosaura. Dakle, ipak ništa od dinosaurske DNK…

No, ako ćemo ostati uporni u svojoj odluci da rekonstruiramo dinosaursku DNK, mogli bismo se dosjetiti znanstvene činjenice da se jantarni fosili razlikuju od kamenih po tome što mogu daleko vjernije „zaustaviti vrijeme“ i očuvati nevjerojatno sitne i krhke anatomske detalje poput nježnih ticala 50 milijuna godina starog kukca. Ako takve osjetljive strukture mogu opstati zalivene u jantaru, bi li jantarni fosil mogao sadržavati i DNK dinosaura?

Jantar, taj zlatno-prozirni stvrdnuti sok drevnih stabala, postao je simbol prapovijesnih misterija zahvaljujući svom sjaju, ljepoti i – naravno – Jurassic Parku. U tom filmu je jantar zarobio i savršeno očuvao komarce ispunjene dinosaurskom krvlju, što zvuči kao savršeni izvor DNK za oživljavanje prapovijesnih divova. No, stvarnost je, nažalost, daleko manje filmska.

Jantar je, naime, pogodan samo za očuvanje kemijski stabilnih vanjskih struktura, hitinskih ljuski insekata. Hitin je prirodni biopolimer od kojega je građen „oklop“ mnogih beskralježnjaka (kukaca), a jantar djeluje kao konzervans koji ga štiti od raspadanja. Zato su fosili u jantaru toliko detaljni da često možemo vidjeti svaku dlačicu na nozi komarca ili najsitnije detalje građe njegovih spolnih organa (što je za napaljene znanstvenike spektakl ravan bilo kojem porno-blockbusteru).

DNK je, s druge strane, znatno delikatnija od hitina: riječ je o složenoj molekuli koja je ekstremno osjetljiva na toplinu, UV zračenje i kisik – faktore koji ubrzavaju njezinu fragmentaciju i razgradnju. Čak i u praktički idealnim uvjetima za konzervaciju biološkog materijala, poput onih u permafostu (vječnom ledu), DNK ima „rok trajanja“ od otprilike 1,5 milijuna godina, što na prvu zvuči solidno, ali je zapravo prilično kratko razdoblje ako uzmemo u obzir da su posljednji dinosauri izumrli prije 65 milijuna godina. Drugim riječima, čak i najhladniji permafrost svijeta nije dovoljno hladan da bi toliko dugo očuvao dinosaursku DNK. Osim toga, dinosauri su izumrli daleko prije ledenog doba, pa njihova trupla nisu ni mogla biti zamrznuta dok su bila „svježa“ i neraspadnuta.

No, vratimo se jantarskim fosilima. Istraživanja su pokazala da jantar ne pruža odgovarajuće uvjete za očuvanje DNK jer je tijekom fosilizacije biljni sok stabla izložen procesima koji ubrzavaju kemijsku razgradnju organskih molekula. Primjerice, znanstvenici su 2013. godine analizirali fosilizirane insekte u jantaru starom 100 milijuna godina i nisu pronašli nikakve tragove DNK, iako su hitinske strukture bile savršeno očuvane.

No, jantar ipak nije beskoristan. Fosili u jantaru pružaju fascinantan uvid u prapovijesne ekosustave. Znanstvenici su, primjerice, pronašli sačuvane uzorke drevne peludi, biljnih ostataka, pa čak i fosilizirane mikroskopske organizme poput bakterija i gljivica. Ta otkrića omogućuju rekonstrukciju okoliša u kojem su dinosauri živjeli, ali ne i njihovo „vraćanje u život“.

Suvremene ptice: dobri i loši kandidati za kloniranje dinosaura

Dobro, reći će oni najuporniji, ako ne ide s komarcima, može li s pticama? Ptice su fascinantni organizmi, evolucijski nasljednici dinosaura koji svojim kljunovima, kandžama, perjem i letenjem predstavljaju živu vezu s prapoviješću. Kada bi dinosauri imali obiteljski album, ptice bi bile na posljednjoj stranicama, tamo gdje se obično nalaze pra-pra-pra-praunuci. I zato, ako se jednoga dana ipak pronađe barem djelomični genom dinosaura, ptice se na prvi pogled čine logičnim izborom za "zakrpavanje" praznina u fragmentima dinosaurske DNK.

No, poput svakog nasljednika, i ptice su kroz milijune godina evolucije malo izmijenile i iznevjerile „obiteljsku tradiciju“. Za početak, ptice zaista jesu izravni evolucijski potomci teropoda, skupine dinosaura u koju spada i legendarni Tyrannosaurus rex. To znači da dijele mnoge biološke osobine sa svojim davnim precima, uključujući osnovni izgled kostura, metaboličke procese, pa čak i složene obrasce ponašanja. Genetske analize pokazale su da mnoge ptice i danas nose fragmente gena koji su postojali u doba dinosaura. Dakle, ako baš tražimo „građevinski materijal“ za rekonstrukciju dinosaura, ptice nam mogle poslužiti kao najbolji mogući temelj.

Također, ptice su već prilagođene stvaranju jaja, što ih čini prirodnim inkubatorima za bilo koji projekt „povratka dinosaura“. Znanstvenici koji zadnjih godina rade na klonskom oživljavanju ptice dodo (koja je izumrla prije oko 450 godina), koriste golubove vrste Nicobar kao zamjensku vrstu zbog njihove genske srodnosti s izumrlim dodom. Znači, teoretski, modificirana kokoš bi mogla nositi embrij obogaćen genima dinosaura, uzgojen u laboratoriju? Gdje je problem?

S pticama ne postoji problem… nego postoji nekoliko problema, i to značajnih. Prvi i ujedno najsloženiji je sam proces ptičje reprodukcije. Za razliku od sisavaca, kod kojih se embrij nakon oplodnje ležerno ugnijezdi u maternici i tamo neometano nastavi svoj razvoj do rođenja, ptičje jaje započinje ciklus reprodukcije kao mekani žumanjak koji se cijelo vrijeme dinamično kreće kroz reproduktivni trakt ptice, dok se oko njega postupno formiraju slojevi bjelanjka, opne i ljuske. Stvaranje dinosaura unutar suvremenog ptičjeg jajeta zahtijevalo bi potpuno redizajniranje ovog procesa – izazov koji ni najnaprednija biotehnologija ne može riješiti.

Drugi je problem što su nakon izumiranja dinosaura ptice nastavile evoluirati desecima milijuna godina. Tijekom tog razdoblja njihovi su se geni značajno promijenili kako bi se ptice prilagodile promjenama u ekosustavima. Stoga, premda odista postoji određeni stupanj genetske sličnosti, razlike između ptica i dinosaura su prevelike da bi suvremena kokoš mogla nositi embrij čak i najmanjeg poznatog dinosaura, Parvicursor remotusa, koji je težio tek oko 150 grama. To bi bio kao da pokušavate koristiti dijelove modernog električnog automobila za popravak starinske parne lokomotive: iako su oboje prijevozna sredstva, odavno više nisu kompatibilni.

A najveći paradoks rekonstruiranja dinosaura putem ptičje genetike je u tome što, čak i kad bi tehnologija omogućila rekonstrukciju dinosaura, dobili bismo nešto više nalik na „preteču ptice“, a ne na autentičnog T-rexa ili triceratopsa. Ljuskavu kožu bi možda zamijenilo perje, a i taj cijeli ptica-raptor bi više podsjećao na nadograđenog purana nego na zastrašujućeg lovca iz prapovijesti. Ukratko, ptice jesu fascinantan evolucijski most između prošlosti i sadašnjosti, ali kao kandidati za vraćanje dinosaura imaju ozbiljna ograničenja.

Što su dinosauri jeli?

Ako bismo nekim čudom uspjeli zaobići sve do sada nabrojane prepreke i ipak klonirati dinosaure pa ih smjestiti u moderni svijet, tek tada bismo naišli na niz nevjerojatnih problema. Već smo spomenuli pitanje sigurnosti – jer, iskreno, čak i u filmu, daljinski upravljana čelična vrata zvuče kao minimum zaštite kad imate posla s tiranosaurima; da ne spominjemo leteće primjerke tih jurskih reptila. No, čak i bez spominjanja tih tehničkih prepreka, najveći izazov bio bi stvoriti okoliš prilagođen bićima koja prestala evoluirati prije više od 65 milijuna godina.

Krenimo od osnovnog, od prehrane. Biljožderi iz doba dinosaura hranili su se biljnim vrstama kakve danas praktički ne postoje. Prahistorijske paprati i primitivne golosjemenjače (preci današnjih četinjača) bili su glavni izvor hrane za dinosaure. Današnjim modernim ekosustavima dominiraju pak cvjetnice, relativno nova divizija u biljnom carstvu koja nije bila dio prehrane dinosaura jer su cvjetnice evoluirale tek nakon njihovog izumiranja. Dakle, „oživljeni“ biljožderi poput triceratopsa našli bi se pred problemom: njihov prirodni jelovnik je praktički izumro.

Štoviše, čak ni trave, porodica cvjetnica koja danas prekriva veći dio kopnenih površina, nisu bile prisutne u doba dinosaura. Osim što je teška za probavu, trava sadrži silicij, koji djeluje poput sitnog stakla i ubrzava trošenje zuba. Današnje životinje poput konja i krava evolucijski su razvile posebne prilagodbe, poput specifičnih zubnih kruna, kako bi se nosile s ovim problemom. Dinosauri nisu imali te prilagodbe – njihov se zubni aparat temeljio na kontinuiranoj zamjeni zuba. No, čak i uz ovu evolucijsku pogodnost, pitanje je bi li njihovi zubi mogli izdržati modernu prehranu.

Osim toga, mnoge suvremene biljke, uključujući cvjetnice, razvile su u zadnjih par milijuna godina mehanizme obrane poput otrovnih spojeva ili bodljikavih struktura kako bi se zaštitile od današnjih biljojeda. Dinosauri, prilagođeni biljkama iz svog vremena, mogli bi imati ozbiljne probleme s probavom ili čak preživljavanjem u kontaktu s modernom florom.

Jedino rješenje bilo bi razviti specijalne prehrambene režime za oživljene dinosaure, uključujući laboratorijski uzgoj prapovijesnih biljaka. To bi zahtijevalo nevjerojatne resurse, uključujući istraživanje i uzgoj biljaka iz fosilnih uzoraka peludi ili genetskih ostataka. U teoriji, ovo bi moglo omogućiti uzgoj dinosaura na „prirodnoj“ dijeti, ali pitanje je isplativosti – bi li stvaranje cijelog ekosustava za jednu grupu životinja imalo smisla u današnjem svijetu?

Okoliš koji ne postoji i prava koja nisu stečena

Osim prehrane, dinosaure bi šokirao i sam okoliš: njihov svijet bio je topliji, s višom razinom kisika i nižim razinama CO₂ nego danas. Zemljina atmosfera, klima, pa čak i magnetsko polje promijenili su se u milijunima godina od njihova izumiranja. Bez obzira na to koliko bismo prilagodili njihovo okruženje, oživljeni dinosauri ne bi mogli živjeti u istim uvjetima kao njihovi preci, što bi za sobom povlačilo posve nepredvidive komplikacije i posljedice.

I na kraju, čak i da otklonimo sve tehničke i znanstvene prepreke, ostaju nam etičke dileme. Nije tajna da, unatoč dobrim praksama nekih, većina zooloških vrtova drži životinje u vrlo lošim uvjetima, u premalim i neprikladnim kavezima i prostorima. A ako ne možemo pružiti adekvatne uvjete za slonove, tigrove ili medvjede, kako bismo se mogli nositi s potrebama dinosaura? Kakve su nam šanse da ih etički prihvatljivo zbrinemo? Bi li njihov povratak u život bio opravdan znanstvenim doprinosom ili bi se sve svelo na okrutni zabavni park za znatiželjne posjetitelje?

Da, ideja oživljavanja dinosaura je neprijeporno romantična i uzbudljiva, ali bi u praksi bila suočena s nepremostivim izazovima. Stoga je ipak mudrije i humanije uživati u maštanju o prapovijesti kroz proučavanje fosilnih ostataka, nego stvoriti svijet u kojem bi „dinosaurski catering“ bio veći znanstveni, tehnološki i etički izazov od samog kloniranja.

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstova i objavljivanja ilustracija u tiskanom izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih grafika i primijenjenog dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.}