חוקרים שיחזרו גן של ארכוזאור, שנחשב לאב הקדמון של זוחלים וכמה מיני ציפורים
3.12.2002
כשיצא הסרט “פארק היורה” למסכי הקולנוע, לעגו לו מדענים. הם טענו שלא ניתן להפיק די-אן-אי בן 145 מיליון שנה מיתוש שהתאבן, משום שהדי-אן-אי מאבד את יציבותו לאחר כמה אלפי שנים. ואולם כעת הצליח צוות מדענים לשחזר מבנה משוער של גן של יצור שחי לפני כ-250 מיליון שנה – ארכוזאור, שנחשב לאביהם הקדמון של דינוזאורים כמו טירנוזאורוס רקס, זוחלים וכמה מיני ציפורים ותנינים.
לטענת ד”ר בלינדה צ'אנג, פוסט-דוקטורנטית החברה בצוות המחקר, פרופ' תומאס סקמאר ועמיתיהם מהמעבדה לביולוגיה מולקולרית ולביוכימיה באוניברסיטת רוקפלר בניו יורק, הגן שיצרו היה אחראי לפיגמנט הראייה, רודופסין, ולכן מאפשר להעריך באיזה אופן ראו הדינוזאורים.
כשאור פוגע ברודופסין – סוג של חלבון רגיש לאור, הנמצא ברשתית העין – הפיגמנט משתנה ומחולל שורה של אירועים המובילים ליכולת להבחין באור. כדי לגלות כיצד נראה החלבון בארכוזאור, השתמשו החוקרים בשיטה סטטיסטית שמשתמש בידע על הקשר האבולוציוני בין בעלי החיים הקשורים לארכוזאור, ובמידע על מבנה הדי-אן-אי שמרכיב את הגן של רודופסין.
צ'אנג ועמיתיה חקרו את הגן ב-30 בעלי חוליות – בהם תנינים, תרנגולות וצלופחים – וניסו לשחזר לפיו את הרודופסין של הארכוזאור. מהנתונים שהתקבלו יצרו החוקרים את המבנה הסביר ביותר של הפיגמנט. ההנחה כי הגן שנוצר אכן קשור בראייה, התקבלה לאחר שהוא הוחדר לתאי קופים, שם ייצר את חלבון הרודופסין.
“כל אחד יכול לסנתז גן”, אמרה צ'אנג. “אבל האם היה זה הגן הזהה שיכול היה להיות בארכוזאור, זו שאלה אחרת לגמרי. ברגע שהיה בידינו החלבון, רצינו להראות כי יש בידנו ממצא הגיוני”. לדבריה, הצעד היחידי שניתן היה לעשות הוא לבדוק אם לחלבון רודופסין שנוצר יכולת להתחבר לנגזרת של ויטמין אי ולהפוך לרגיש לאור. “מה שרצינו לדעת זה לא רק אם תהיה תגובה לאור, אלא אם נוצרת שורה של תגובות המובילות לראייה”, אמרה צ'אנג. הרודופסין המשוחזר אכן הצליח לחולל את התחלת רצף האירועים המתרחשים בעין ומובילים לראייה.
בין השאר, בדקה צ'אנג לאיזה אורך גל אור מולקולת הרודופסין רגישה ביותר. בבדיקה התגלה כי המולקולה מגיבה באופן נורמלי לאור של אורך גל מסוים – כפי שהיו מגיבים כמה יונקים. ואולם, המולקולה המלאכותית הגיבה בעיקר לאור בצד האדום של ספקטרום הראייה באופן הדומה ליכולת הראייה של ציפורים כיום.
“משמעות הדבר היא, כי הציפורים שמרו יותר מאפיינים קדמוניים מכמה בעלי חוליות”, אמרה צ'אנג. “מתוצאות הבדיקות שלנו עולה, כי היצור הזה היה בעל יכולת לראות בלילה. קשה להעריך באיזו איכות, אך מדובר לפחות ברמה שבה ראו יונקים אחרים. אני לא חוקרת מאובנים, ואולם ממה שאני מבינה הארכוזאור ככל הנראה היה חיית לילה”.
המחקר החדש מעורר כעת מחלוקת בעולם המדעי. ההנחה המקובלת היא כי היונקים שרדו בעידן הקרטיקון, משום שהיו פעילים בלילה ויכלו לשרוד לצדם של דינוזאורים טורפים וחסרי יכולת ראייה לילית. אם יתברר שיונקים ודינוזאורים צדו אלו לצד אלו בשעות הלילה ולמעשה התחרו באופן תיאורטי על שטחי מחיה, ייאלצו המדענים להעלות תיאוריות חדשות בעניין.
בנוסף, לו יתברר כי הדינוזאורים פעלו בלילה, משמעות הדבר היא כי הם היו בעלי דם חם. זאת, בניגוד להנחה המקובלת הטוענת כי היו בעלי דם קר.
בדיקת הלב חשפה: לדינוזאור היה דם חם
12.4.2000
מאת תמרה טראובמן
מדענים מצאו לראשונה לב מאובן של דינוזאור. התגלית חושפת גם ממצא מדעי מרעיש על הדינוזאורים. בניגוד לכל מה שהיה ידוע למדענים עד כה, אומרים בצוות החוקרים, לדינוזאור שהתגלה לא היה דם קר כמו לזוחלים, אלא דם חם.
הדינוזאור, או תסולוזאורוס בשמו המדעי, חי לפני כ-66 מיליון שנים. הוא הלך על שתיים וניזון מצמחים. החוקרים, שגילו אותו בעת חפירות בדרום דקוטה, העניקו לו את השם ווילו, כמחווה לאשת החוואי שבשטחו התגלה המאובן. ווילו שייך לסוג הדינוזאורים שחוקרים רבים מאמינים שמהם התפתחו הציפורים.
האיש שגילה את ווילו, מייקל המר, אספן דינוזאורים מקצועי ואחד השותפים במחקר, הבחין שצלעותיו של הדינוזאור השתמרו בצורה יוצאת דופן, וחשב שאולי בחלל החזה שלו נשמרו כמה אברים פנימיים. במקום לסלק את כל הקרקע והלכלוך שמסביב לעצמות, הוא ניקה רק את פני השטח של המאובן ושלח אותו לסריקות בטומוגרפיה ממוחשבת (סי-טי). החוקרים הופתעו לגלות כי בסריקות של חלל החזה של הדינוזאור נראה לב בעל מבנה הדומה יותר לזה של הציפורים והיונקים, מאשר ללב של הזוחלים בני זמננו, ומכך הסיקו כי היה לו דם חם.
הלב של ווילו מורכב מארבעה חדרים ומבנה דמוי צינור, שכנראה היה אבי העורקים – כמו לבבות של הציפורים והיונקים. לא כל חלקי הלב השתמרו – חלקים עדינים כמו פרוזדור הלב כנראה קרסו כאשר הדינוזאור מת. המחקר מתפרסם היום בכתב העת המדעי Science.
“זה קורא תיגר על כמה מהתאוריות הכי מהותיות שלנו אודות התפתחות הדינוזאורים”, אמר בראיון ל”הארץ” הפלאונתולוג ד”ר דייל ראסל, מאוניברסיטת צפון קרוליינה, אחד השותפים במחקר. “זה באמת מדהים שלדינוזאור היה כנראה לב כל כך מפותח. ההשלכות של זה לגמרי הפילו אותי”.
הוא אומר שלאור הממצאים החדשים, יהיה מעניין לבחון מחדש את פעילות הדינוזאור. לב עם ארבעה חדרים מאפשר להעביר לגוף דם מחומצן, המקנה לציפורים וליונקים חילוף חומרים מהיר יחסית. לעומת זאת, הזוחלים נוטים להיות יותר איטיים, וצריכת החמצן שלהם נמוכה יותר.
ד”ר ראסל אומר שייתכן מאוד שגם במאובני דינוזאורים אחרים השתמרו אברים פנימיים, אבל החוקרים פשוט לא הבחינו בהם. “כדי לנקות מאובן לצורכי מחקר ותצוגה של השלד, זורקים את כל מה שהוא לא עצם. מעניין כמה חומר איבדנו בצורה זו”.
{הופיע בעיתון הארץ, 21/4/2000{ – אתר הידען היה עד 2002 חלק מפורטל IOL מקבוצת הארץ
