דינוזאור שוקר

לבושה למשעי במכנסי קאפרי כחולים וחלק עליון ללא שרוולים, שיער ארוך שזורם על כתפיה החשופות, מרי שוויצר יושבת ליד מיקרוסקופ במעבדה מעומעמת, פניה מוארות רק במסך מחשב זוהר המציג רשת של כלים דקים מסועפים. נכון, כלי דם. מדינוזאור. "הו-הו-הו, אני מרגש את-הייד, " היא מגחכת. "אני, ממש, מתרגש."

תוכן קשור

• המדען שמאחורי "עולם היורה", ג'ק הורנר, מפרק את הטריילר המרגש של הסרט
• העקיצה המסוכנת והקטלנית של טירנוזאורוס רקס
• צאצאי החיים של הדינוזאורים

לאחר 68 מיליון שנה באדמה, נחפר רקס של טירנוזאורוס שנמצא במונטנה, עצם רגלו נשברה לחתיכות, ושברים מומסו בחומצה במעבדה של שוויצר באוניברסיטת צפון קרוליינה במדי ריילי. "שעועית מגניבה, " היא אומרת ומביטה בתמונה שעל המסך.

החדשות הגדולות אכן בשנה שעברה, כאשר שוויצר הודיעה שגילתה כלי דם ומבנים שנראו כמו תאים שלמים בתוך עצם ה- T. rex - התצפית הראשונה מסוגה. הממצא עמיתים נדהמים, שמעולם לא שיערו שאפילו שמץ של רקמת דינוזאור רכה עדיין יכול לשרוד. אחרי הכל, כפי שיגיד לך כל ספר לימוד, כאשר בעל חיים מת, רקמות רכות כמו כלי דם, שריר ועור מתרקמים ונעלמים עם הזמן, בעוד שרקמות קשות כמו עצם עשויות לרכוש בהדרגה מינרלים מהסביבה ולהיות מאובנים. שוויצר, אחד המדענים הראשונים שהשתמשו בכלי הביולוגיה התאית המודרנית בכדי לחקור דינוזאורים, העלה את החוכמה המקובלת בכך שהראה כי כמה מאובנים קשים-סלעים בני עשרות מיליוני שנים עשויים להיות בשאריות של רקמות רכות שהוסתרו בפנים שלהם. "הסיבה לכך שלא התגלה קודם לכן היא שאף פליאונטולוג שחושב ימינה לא יעשה את מה שמרי עשתה עם הדגימות שלה. אנחנו לא עושים את כל המאמץ הזה כדי לחפור את הדברים מהאדמה ואז להשמיד אותם בחומצה, "אומר הפליאונטולוג של הדינוזאור תומאס הולץ הבן, מאוניברסיטת מרילנד. "זה מדע נהדר." התצפיות יכלו לשפוך אור חדש על התפתחות הדינוזאורים וכיצד שריריהם וכלי הדם שלהם פעלו. והממצאים החדשים עשויים לסייע ביישוב ויכוח ארוך טווח בשאלה האם הדינוזאורים היו מקופלים על חום-חום, מצוננים - או שניהם.

בינתיים, המחקר של שוויצר נחטף על ידי אנשי בריאה "אדמה צעירה", שמתעקשים כי רקמות רכות של דינוזאור לא יוכלו לשרוד מיליוני שנים. לטענתם, תגליותיה תומכות באמונתן, בהתבסס על פרשנותן לספר בראשית, כי כדור הארץ בן אלפי שנים בלבד. כמובן, זה לא יוצא דופן שפליאונטולוגית נבדלת עם בריאתנים. אך כאשר בריאתנים מציגים באופן שגוי את הנתונים של שוויצר, היא לוקחת אותם באופן אישי: היא מתארת ​​את עצמה כ"נוצרית שלמה ומוחלטת. "על מדף במשרדה מונחת לוח ועליו פסוק של הברית הישנה:" כי אני יודע את התוכניות שיש לי עבורך, "מכריז ה ', " מתכנן לשגשג אותך ולא לפגוע בך, מתכנן לתת לך תקווה ועתיד. "

יכול להיות שאפשר לייחס את הגישה הלא שגרתית של שוויצר לפליאונטולוגיה לדרך הקריירה שלה. כשגדלה בהלנה, מונטנה, היא עברה שלב שבו, כמו ילדים רבים, היא הייתה מוקסמת מדינוזאורים. למעשה, בגיל 5 הודיעה שהיא הולכת להיות פליאונטולוג. אך תחילה קיבלה תואר אקדמי בהפרעות בתקשורת, נישאה, ילדה שלושה ילדים ולימדה בקצרה ביולוגיה מתקנת לתלמידי תיכון. בשנת 1989, תריסר שנים לאחר שסיימה את לימודיה בקולג ', היא ישבה בכיתה באוניברסיטת מונטנה סטייט שלימד הפליאונטולוג ג'ק הורנר, ממוזיאון הרוקי, כיום שלוחה של המוסד הסמיתסוני. ההרצאות הכריעו את תשוקתה לדינוזאורים. זמן קצר לאחר מכן, היא דיברה בדרכה למשרה התנדבותית במעבדה של הורנר והחלה להמשיך לדוקטורט בפליאונטולוגיה.

בתחילה היא חשבה שתחקור כיצד המבנה המיקרוסקופי של עצמות הדינוזאור שונה בהתאם לכמות המשקל של בעלי החיים. אבל אז הגיע האירוע עם הכתמים האדומים.

בשנת 1991, שוויצר ניסה ללמוד פרוסות עצמות דקות של טי-רקס בן 65 מיליון. היא התקשתה לגרום לפרוסות להיצמד לשקופית זכוכית, ולכן ביקשה עזרה אצל ביולוג מולקולרי באוניברסיטה. הביולוגית, גייל קאליס, לקחה במקרה את השקופיות לכנס וטרינרי, שם הקימה את הדגימות העתיקות שאחרים יוכלו להביט בהן. אחד הווטרינרים עלה לקאליס ואמר, "אתה יודע שיש לך תאי דם אדומים בעצם הזו?" בטח, תחת מיקרוסקופ, נראה כי העצם הייתה מלאה בדיסקים אדומים. מאוחר יותר, נזכר שוויצר, "הסתכלתי על זה והסתכלתי על זה וחשבתי, זה לא יכול להיות. תאי דם אדומים לא נשמרים. "
שוויצר הראה את המגלשה להורנר. "כשהיא מצאה לראשונה את המבנים בעלי מראה תאים אדומים, אמרתי, כן, ככה הם נראים, " נזכרת המנחה שלה. הוא חשב שזה אפשרי שמדובר בתאי דם אדומים, אבל הוא נתן לה עצות: "עכשיו תראה אם ​​אתה יכול למצוא כמה ראיות להראות שזה לא מה שהם."

מה שמצאה במקום זאת הייתה עדות להופעת עצמות - תמיכה נוספת ברעיון שמדובר בתאי דם אדומים. ההם הוא חלק מההמוגלובין, החלבון הנושא חמצן בדם ומעניק לתאי הדם האדומים את צבעם. "זה מאוד סקרן אותי לגבי שימור יוצא דופן, " היא אומרת. אם חלקיקים מאותו דינוזאור אחד הצליחו להסתובב במשך 65 מיליון שנה, אולי ספרי הלימוד טועים ביחס למאובנים.

שוויצר נוטה להיות חסר ערך עצמי, טוען שהוא חסר תקווה במחשבים, בעבודה במעבדות ובשיחה עם זרים. אבל עמיתים מעריצים אותה, אומרים שהיא נחושה ועבודה קשה ושליטה במספר טכניקות מעבדה מורכבות שהן מעבר לכישוריהם של מרבית הפליאונטולוגים. ולשאול שאלות חריגות גבר הרבה עצב. "אם אתה מכוון אותה לכיוון ואומר, אל תלך ככה, היא מסוג האנשים שיגידו, למה? - והיא הולכת לבחון את זה בעצמה, " אומר גרגורי אריקסון, פליוביולוג באוניברסיטת פלורידה סטייט. . שוויצר לוקח סיכונים, אומרת קארן צ'ין, פליאונולוגית מאוניברסיטת קולורדו. "זה יכול להיות שכר גדול או שזה יכול להיות סוג של פרוייקט מחקר".

בשנת 2000 בוב הרמון, ראש צוות שדה ממוזיאון הרוקי, אכל את ארוחת הצהריים שלו בקניון מונטנה נידח כשהביט למעלה וראה עצם מבצבצת מחומת סלע. העצם ההיא התגלתה כחלק ממה שעשוי להיות ה- T. Rex הכי שמור בעולם. בשלושת הקיצים הבאים, עובדים התנערו מהדינוזאור והורידו אותו בהדרגה מעל פני הצוק. הם קראו לזה B. rex לכבוד הרמון וכינו אותו בשם בוב. בשנת 2001 הם עטפו קטע מהדינוזאור והלכלוך שמסביב בטיח כדי להגן עליו. החבילה שקלה יותר מ -2, 000 פאונד, שהתברר שהוא ממש מעל ליכולת המסוק שלהם, ולכן חילקו אותה לשניים. אחת מעצמות הרגל של B. rex נשברה לשני חלקים גדולים וכמה שברי - בדיוק מה שצריך שוויצר לצורך חקר המיקרו שלה.

התברר כי בוב לא הועבר בכינוי. "זו ילדה והיא בהריון", נזכרת שוויצר שאמרה לטכנאי המעבדה שלה כשהביטה ברסיסים. על פני השטח החלולים של עצם הירך, מצא שוויצר שאריות עצמות שהעניקו מידע מפתיע על הדינוזאור שגרם להן. עצמות אולי נראות יציבות כמו אבן, אך הן למעשה כל הזמן בשטף. נשים בהריון משתמשות בסידן מעצמותיהן בכדי לבנות את השלד של עובר מתפתח. לפני שציפורים נקבות מתחילות להטיל ביצים, הם יוצרים מבנה עשיר בסידן המכונה עצם מדולרית בחלק הפנימי של רגלם ועצמות אחרות; הם מושכים על זה בעונת הרבייה להכין קליפות ביצה. שוויצר בחנה ציפורים, כך שהיא ידעה על עצם מדולרית, וזה מה שהיא שיערה שהיא רואה בדגימה של T. rex.

רוב הפליאונטולוגים מסכימים כעת כי ציפורים הן קרובי משפחתם הקרובים ביותר של הדינוזאורים. למעשה, הם אומרים כי ציפורים הם דינוזאורים - דינוזאורים נוציים קטנים צבעוניים, מגוונים להפליא. משחת היערות היורה מתגורר בחלל הזהב בביקור במזין בחצר האחורית, בטוקנים של הטרופיים וביענים המשתרעים על הסוואנה האפריקאית.

כדי להבין את עצם הדינוזאור שלה, שוויצר פנה לשניים מהציפורים החיות הפרימיטיביות ביותר: יענים ועמוסים. בקיץ 2004 היא ביקשה ממגדלי יענים כמה עצמות נקביות. חקלאי התקשר, חודשים אחר כך. "אתה עדיין צריך את היען של הגברת הזאת?" הציפור המתה הייתה בדלי המחפרון של האיכר במשך כמה ימים בחום צפון קרוליינה. שוויצר ושני קולגות אספו רגל מהנבלה הריחנית והסיעו אותה חזרה לריילי.

עד כמה שמישהו יכול לדעת, שוויצר צדק: לבוב הדינוזאור באמת הייתה חנות של עצם מדולרית במותה. מאמר שפורסם במדע ביוני האחרון מציג תמונות מיקרוסקופ של עצם מדולרית מיען ואמו זו לצד זו עם עצם דינוזאור, המציגות תכונות זהות כמעט.

במהלך בדיקת שבר עצם B. Rex נוסף, ביקש שוויצר מטכנאי המעבדה שלה, ג'ניפר ויטמאייר, להכניס אותה לחומצה חלשה, שממיסה לאט עצם, כולל עצם מאובנת - אך לא רקמות רכות. ערב שישי אחד בינואר 2004, ויטמאייר היה במעבדה כרגיל. היא הוציאה שבב מאובנים שהיה בחומצה במשך שלושה ימים והניחה אותו תחת המיקרוסקופ כדי לצלם. "[השבב] היה מעוקל כל כך, לא הצלחתי להביא אותו למיקוד", נזכר ויטמאייר. היא השתמשה במלקחיים כדי לשטח אותה. "המלקחיים שלי שקועים לתוכו, הזיזו קצת הכניסה וזה התכרבל לגבות. הייתי כאילו, תפסיק! "לבסוף, באמצעות הרגיזה שלה, היא הבינה מה יש לה: שבר של רקמות רכות של דינוזאור שנשאר מאחור כאשר עצם המינרלים סביבו התפעלה. פתאום שוויצר וויטמאייר התמודדו עם משהו שאיש אחר לא ראה. במשך כמה שבועות, אמר ויטמאייר, זה היה כמו חג המולד בכל יום.

במעבדה, ויטמאייר מוציא כעת צלחת עם שישה תאים, שכל אחד מהם אוחז מעט טבולה שחומה בנוזל צלול, ומניח אותה מתחת לעדשת המיקרוסקופ. בתוך כל דגימה נמצאת רשת משובחת של כלי הסתעפות כמעט צלולים - רקמתו של נקבה טירנוזאורוס רקסית שנעה בין היערות לפני 68 מיליון שנה, והתכוננה להטלת ביצים. מקרוב, כלי הדם מאותו טי רקס ובני דודיה ליען נראים זהים להפליא. בתוך כלי הדינוזאור ישנם דברים ששויצר מכנה באופן דיפלומטי "מבנים מיקרו-עגולים" במאמר כתב העת, מתוך שפע של זהירות מדעית, אך הם אדומים ועגולים, והיא ומדענים אחרים חושדים שמדובר בתאי דם אדומים.

כמובן שמה שכולם רוצים לדעת זה האם DNA עשוי אורב ברקמה ההיא. ויטמאייר, מניסיון רב עם העיתונות מאז הגילוי, מכנה זאת "השאלה הנוראה" - עבודתה של שוויצר סוללת את הדרך לגירסה אמיתית של פארק היורה של המדע הבדיוני, בו התחדשו הדינוזאורים מ- DNA שהשתמר בענבר. אך ה- DNA, הנושא את התסריט הגנטי עבור בעל חיים, הוא מולקולה שבירה מאוד. קשה גם ללמוד בצורה מגוחכת מכיוון שהוא כל כך מזוהם בחומר ביולוגי מודרני, כמו חיידקים או תאי עור, בזמן קבורה או לאחר שנחפר. במקום זאת, שוויצר בדקה את דגימות רקמות הדינוזאור שלה לחלבונים, שקצת יותר קשורים ומובחנים ביתר קלות מזהמים. באופן ספציפי, היא חיפשה קולגן, אלסטין והמוגלובין. קולגן מהווה חלק גדול מפיגומי העצמות, אלסטין עוטף את כלי הדם והמוגלובין נושא חמצן בתוך תאי הדם האדומים.

מכיוון שההרכב הכימי של חלבונים משתנה דרך האבולוציה, מדענים יכולים ללמוד רצפי חלבון כדי ללמוד יותר על התפתחות הדינוזאורים. ומכיוון שחלבונים מבצעים את כל העבודה בגוף, לימודם יכול יום אחד לעזור למדענים להבין את הפיזיולוגיה של הדינוזאורים - כיצד שרירים וכלי הדם שלהם עבדו, למשל.

חלבונים הם זעירים מכדי שניתן יהיה לבחור אותם במיקרוסקופ. כדי לחפש אותם, שוויצר משתמש בנוגדנים, מולקולות של מערכת החיסון המזהות ונקשרות לחלקים ספציפיים של חלבונים. שוויצר וויטמאייר השתמשו בנוגדנים לקולגן עוף, אלסטין פרה והמוגלובין של היען כדי לחפש מולקולות דומות ברקמת הדינוזאור. בכנס הפליאונטולוגיה באוקטובר 2005, שוויצר הציגה ראיות ראשוניות לכך שהיא גילתה חלבונים של דינוזאור אמיתי בדגימותיה.

תגליות נוספות בשנה האחרונה הראו כי גילוי הרקמות הרכות ב- B. rex לא היה רק ​​דביקה. שוויצר וויטמאייר מצאו כעת כלי דם סבירים, תאים בונים עצמות ורקמות חיבור ב- T. Rex אחר, בטרופוד מארגנטינה ובמאובן ממותה צמרירי בן 300, 000 שנה. עבודתו של שוויצר היא "מראה לנו שאנחנו באמת לא מבינים את ההתפרקות", אומר הולץ. "יש הרבה דברים בסיסיים באמת שאנשים פשוט מניחים הנחות לגבים."

אנשי בריאת-הארץ הצעירים רואים גם ביצירתו של שוויצר מהפכנית, אך באופן שונה לחלוטין. הם ניצלו לראשונה את עבודתו של שוויצר לאחר שכתבה מאמר למגזין המדע הפופולרי Earth בשנת 1997 על תאי דם אדומים אפשריים בדגימות הדינוזאור שלה. מגזין הבריאה טען כי המחקר של שוויצר היה "עדות רבת עוצמה כנגד כל רעיון הדינוזאורים החיים לפני מיליוני שנים. זה מדבר כרכים על פי התנ"ך על היצירה האחרונה. "

זה משגע את שוויצר. הגיאולוגים קבעו כי תצורת גיהנום קריק, בה נמצאה B. Rex, היא בת 68 מיליון שנה, וכך גם העצמות הקבורות בה. היא נחרדת מכך שחלק מהנוצרים מאשימים אותה בכך שהיא מסתירה את המשמעות האמיתית של הנתונים שלה. "הם מתייחסים אלייך ממש רע, " היא אומרת. "הם מעוותים את דבריך והם מניפולציות על הנתונים שלך." עבורה, מדע ודת מייצגים שתי דרכי הסתכלות שונות על העולם; קריאת יד האל להסביר תופעות טבע מפרה את כללי המדע. אחרי הכל, היא אומרת, מה שאלוהים מבקש זו אמונה, לא הוכחות. "אם יש לך את כל הראיות וההוכחות החיוביות לכך שאלוהים קיים, אינך זקוק לאמונה. אני חושב שהוא סוג של תכנן את זה כך שלעולם לא נוכל להוכיח את קיומו. ואני חושב שזה ממש מגניב. "

בהגדרה, יש הרבה שמדענים לא מכירים, מכיוון שכל מטרת המדע היא לחקור את הלא נודע. בהיותו ברור שמדענים לא הסבירו הכל, שוויצר משאיר מקום להסברים אחרים. "אני חושבת שאנחנו תמיד חכמים להשאיר דלתות מסוימות פתוחות, " היא אומרת.

אולם לעניין של שוויצר בשימור לטווח הארוך של מולקולות ותאים יש ממד עולמי אחר: היא משתפת פעולה עם מדעני נאס"א בחיפוש אחר עדויות לחיי עבר אפשריים במאדים, טיטאן הירח של שבתאי וגופים שמימיים אחרים. (מדענים הודיעו באביב, למשל, כי נראה כי לירח הזעיר של סטורן אנצ'לדוס יש מים נוזלים, תנאי מוקדם סביר לחיים.)

אסטרוביולוגיה היא אחד הענפים המלוכלכים יותר של הביולוגיה, העוסקת בחיים שאולי קיימים או שאולי לא יתקיימו ואולי לא תיתפס כל צורה מזוהה. "כמעט לכל מי שעובד על דברים של נאס"א, הם פשוט נמצאים בשמים חזירים ועובדים על שאלות אסטרוביולוגיות, " אומר שוויצר. מחקריה של נאס"א כוללים שימוש בנוגדנים כדי לחקור אחר סימני חיים במקומות לא צפויים. "בשבילי זה האמצעי למטרה. אני באמת רוצה לדעת על הדינוזאורים שלי. "

לשם כך, שוויצר, עם ויטמאייר, מבלה שעות מול מיקרוסקופים בחדרים חשוכים. עבור מונטנאן מהדור הרביעי, אפילו אזור הראלי הנינוח יחסית הוא עיר גדולה. היא מזכירה בערכיות על חיפוש אחר אתרי שדה על סוס במונטנה. "פליאונטולוגיה במיקרוסקופ זה לא כיף, " היא אומרת. "אני מעדיף להיות בחוץ לרקוד."

"גלגלי העיניים שלי פשוט מטוגנים לחלוטין", אומר שוויצר לאחר שעות של התבוננות דרך העיניות של המיקרוסקופ בכלי ים וכתמים זוהרים. אתה יכול לקרוא לזה המחיר שהיא משלמת על כך שהוא לא טיפוסי.