Paleobiologen, der inspirerede videnskaben i 'Jurassic Park'

Paleobiologen, der inspirerede videnskaben i 'Jurassic Park'

Hvis du har set originalen Jurassic Park film, vil du huske denne scene af en tegneseriefigur - 'Mr. DNA' - der forklarer, hvordan filmens videnskabsmænd var i stand til at udvinde dinosaurblod fra en gammel myg, isolere dinosaur-DNA og til gengæld skabe nye, levende dinoer.

Michael Crichton, forfatter til bogen, der inspirerede filmen, fik ideen fra palæobiologen George Poinar, Jr.s arbejde. I 1982, da han var professor i hvirvelløse patologi (inden for Department of Entomology) ved UC Berkeley, Poinar og hans kone med elektronmikroskop udgivet en undersøgelse beskriver deres opdagelse af, at rav kunne bevare intracellulære strukturer, såsom kerner og mitokondrier, i en organisme fanget inde (i dette tilfælde en type flue).



Det arbejde førte til en livslang besættelse af rav, hvor Poinar blandt andre eksemplarer ville finde, den ældste kendte bi , det første kendte flagermusfluefossil , og den mest komplette blomst fra kridttiden . Og netop i februar sidste år var han medforfatter et papir i Natur Planter beskriver en ny art af neotropiske blomster fundet i rav fra midtertiærperioden.

Science Friday talte for nylig med Poinar, 79, nu en høflighedsprofessor ved Institut for Integrativ Biologi ved Oregon State University, om, hvad der fik ham til at undersøge prøver fanget i rav, hans tanker om udryddelse og hans inspirationer.

George Poinar, Jr. holder en meerskumspibe med en ravstængel. Foto af Roberta Poinar

Insekter ser ud til at vække din nysgerrighed. Hvordan blev du først interesseret i entomologi?
Det er en lang historie, for min far var musiker, og han ville have, at jeg også skulle være musiker. Da jeg var 5 år gammel, øvede jeg en time om dagen på violin og klaver og tog lektioner. Men da jeg blev ældre, gjorde jeg til sidst oprør mod det.

Jeg var naturligt tiltrukket af naturen. Det startede med fugle først. Da jeg til sidst gik til Cornell, besluttede jeg, at jeg skulle studere ornitologi som hovedfag. Jeg startede med Dr. [Charles] Sibley der, og efter at have arbejdet med ham i et stykke tid, besluttede vi, at jeg skulle tage en bifag. Jeg flyttede over, og jeg arbejdede med Dr. [Loren] Petri i botanik i et stykke tid. Og så havde jeg mulighed for at lave noget sommerarbejde med en entomolog. Det var da, jeg først blev interesseret i insekter.

Men jeg har altid været interesseret i rav fra en meget ung alder. Det var min mor, der læste passager fra en bog af Willy Ley kaldet Drager i rav . På forsiden af ​​den var der en lille tegning af en snudebille i rav, og den figur var på en måde indprentet i min hjerne. Da jeg var i gang med min ph.d. arbejde, jeg arbejdede på snudebiller. Så alting faldt ligesom sammen, og efterhånden har jeg selvfølgelig sammen med kolleger beskrevet omkring 100 forskellige typer snudebiller i rav.

Hvordan begyndte du at arbejde med rav som et videnskabeligt objekt?
Snudebillerne førte til nematoder - nematoder er små rundorme, og jeg studerede dem, der var forbundet med insekter. En dag på UC Berkeley kom Joe Peck fra Palæontologisk Afdeling forbi, og han sagde: ’Du arbejder med nematoder; hvordan kunne du tænke dig at se på nogle nematoder i rav, som vi har samlet fra Mexico?’ Jeg tænkte: ’Wow, det er interessant.’ Så jeg gik derover, og han viste mig nogle ravstykker, og den ene havde en hel familie af nematoder i!

Jeg studerede disse og kom så ud med mit første papir om rav, om nematoder i mexicansk rav. Det var tilbage i 1977. Efter at have udgivet det, blev jeg interesseret i at se mere rav. Folk kontaktede mig og sagde: ’Vi har nogle ravstykker, ville du være interesseret i at se dem?’ Alting voksede ligesom derfra.

Hvad førte til din opdagelse af, at celleorganeller kunne bevares i prøver indkapslet i rav?
Min kone var elektronmikroskopist dengang i Berkeley og arbejdede i samme afdeling, og jeg besluttede at se, om der kunne være noget væv tilbage [i prøver fanget i rav]. Så hun snittede et af de prøver, vi havde - en flue i baltisk rav - og opdagede dengang, at ja, ravets konserverende egenskaber var så store, at de faktisk bevarede intakte celleorganeller, såsom kerner, lipider, mitokondrier og den slags. Det var nok et af de mest spændende projekter, jeg nogensinde har arbejdet på, at gøre den opdagelse sammen med min kone, Roberta.

Og hvordan blev du til sidst involveret i Jurassic Park ?
Ud fra hvad jeg forstår, ud fra hvad Michael Crichton sagde, havde han skrevet Jurassic Park , men han havde ikke besluttet, hvordan han skulle få dinosaur-DNA'et, og hvornår han læste papiret [på flue i baltisk rav], dette gav ham ideen om, at han ville få det fra myg, der bed dinosaurerne.

Så filmafdelingen ringede til os og sagde, at de gjorde det her, og de ville komme og filme vores laboratorium. Og så kontaktede Michael Crichton os separat og fløj ud, og vi talte med ham. Meget flot, høj person. Så var det det. Det næste, vi vidste, var, at bogen var ude, og så var filmen ude. Vi blev ret overraskede, da vi hørte om hele castingen!

Hvad syntes du om den overordnede videnskab, der er portrætteret i filmen? Var det nøjagtigt?
Jeg følte, at det rav, der blev vist i filmen, var autentisk. Det bidende insekt i ravet, der angiveligt havde dino-DNA i sin tarm, var en 'elefantmyg' - en art af Toxorhynchites - som er de største kendte myg. Selvom det så godt og voldsomt ud, suger det ikke blod, men lever af fødereserver, der er opbygget af de rovlige larver. De er meget seje.

En elefantmyg fra Poinars samling. Foto af George Poinar, Jr.

Hvad har været dit yndlingseksemplar indtil videre?
Bortset fra undersøgelsen, som vi lavede med elektronmikroskopet, er mine andre interesser at spore menneskelige sygdomme i rav. Jeg arbejdede i Afrika med tropiske sygdomme der, og så brugte jeg den erfaring til at se på insektvektorer, som myg i rav, og jeg vidste, hvordan stadierne af disse parasitter så ud i vektorerne. Så jeg tror, ​​min mest interessante [opdagelse] var at finde tegn på malaria i myg og bidende myg. Det gik 100 millioner år tilbage, så nu ved vi, at malaria har eksisteret i lang tid - det kunne meget vel have plaget dinosaurerne. Der er mange forskellige afstamninger af malaria.

Og så var den anden [mindeværdig opdagelse] at finde nogle borreliose-spiroketter i en skovflåt, hvilket var meget interessant, og pestlignende bakterier i en dominikansk skovflåt, hvilket viste, at pestlignende organismer også har eksisteret i lang tid.

Så at lede efter disse forskellige patogener - det har været et slags mål for mig, fordi jeg føler, at de kan vise, hvordan disse organismer udviklede sig over en lang periode, endda længe før mennesker kom ind på scenen.

Hvad er dine tanker om de-udryddelse – det vil sige at bruge gammelt DNA til at genoplive organismer?
Jeg synes, det er meget interessant, og jeg tror, ​​det er muligt at introducere noget gammelt DNA i dyregenomer. Jeg tror ikke, det er muligt at bringe en dinosaur tilbage fra det, vi har; Jeg overlader det til bøgerne og filmene [griner]. I dag er det at bringe gamle dyr tilbage mere baseret på Pleistocæn-rester som knogler, fordi de ikke er så gamle og nemmere at få DNA ud af.

Men jeg tror, ​​det kunne være muligt at få små stumper af DNA stadig, fra ravprøver, for at kunne sammenligne med nutidens former. Jeg tror, ​​et af problemerne er, hvordan man får et system til at reparere DNA'et [ekstraheret fra rav]; vi ved, at DNA'et sandsynligvis er beskadiget på forskellige punkter. Og så for at finde det rigtige eksemplar, for når man først får ravet op af jorden, og det sidder lidt, kan der langsomt komme luft ind i det. Overfladen er let porøs, så luft kan trænge ind, og selvfølgelig vil alt DNA, der er til stede, blive nedbrudt. Så sagen er at få ravet, når det kommer direkte op af jorden, for når det er i klippelaget, er det beskyttet mod ilt og også mod sollys. Så det er et spørgsmål om at få det rigtige materiale og så forhåbentlig kunne reparere noget af DNA'et. [Poinar selv har udgivet værk rapporterer ekstraktion af DNA fra insekter, der er konserveret i rav.]

Hvad ville du genoplive, hvis du kunne?
Det ville sandsynligvis være små ting, der var i rav, måske nematoder eller små fluer, eller en kakerlak, sådan noget. Kakerlakker har lange historier, og de er ofte velbevarede i noget af det gamle rav. Små små bier; bier er en anden gruppe, som jeg er interesseret i. Vi har allerede fået noget DNA fra bier i dominikansk rav, så det ville være rart at arbejde videre med det. Det ville være rart at bringe nogle bakterier tilbage, som faktisk kunne dyrkes. Det ville nok være det nemmeste, fordi man kunne dyrke det, og så kan man sammenligne med nutidens bakterier ved hjælp af DNA-analyse.

Hvem er dine videnskabelige idoler?
Helt sikkert Charles Darwin. Jeg kunne altid godt lide at læse om Charles Darwin på grund af hans vilje til at stå op mod den offentlige mening dengang. Og også han var sådan en skarp observatør af naturen og naturhistorier.

Jeg kunne meget godt lide Robert Desowitz' bøger. Han var en tropisk parasitolog, og han skrev en række populære bøger, der forklarede offentligheden om sygdomme – evolutionen og den slags. Hans bøger var meget interessante og velskrevne, og jeg havde altid stor respekt for ham.

Hvad angår min opvækst, da jeg var yngre, var jeg nok mest imponeret over Bertrand Russells skrifter. Jeg var meget interesseret i hans teorier, hans humanitære idealer, hans tankefrihed, især hans bog En historie om vestlig filosofi .

Hvilket råd vil du give til eventuelle spirende entomologer eller palæobiologer?
Jeg ville bede dem om at lære så meget, som de kunne om biologi generelt, for når man ser på ravstykker, er der alle mulige ting. Du kan måske finde en blomst i den ene del af stykket, og der vil være en lille myg i en anden del, eller der er en mide her. Så jeg vil sige, at det er godt at have en generel baggrund for at kunne identificere væsner i det mindste på ordinært niveau, så du derefter kan tilkalde en specialist. Dette er, hvad jeg forsøger at gøre med blomsterne – identificere dem ned til en bestemt gruppe og derefter kontakte en specialist, der har studeret denne gruppe hele deres liv, som åbenbart ved mere, end jeg nogensinde ville vide. Hvis de skal arbejde med rav, skal du helt sikkert tage et kursus i gemologi, for det involverer skæring og polering af ædelstene.