Dinosaur Shocker
Smuk klædt i blå Capri-bukser og en ærmeløs top, med langt hår, der flyder over hendes bare skuldre, sidder Mary Schweitzer ved et mikroskop i et skumt laboratorium, hvor hendes ansigt kun er oplyst af en glødende computerskærm, der viser et netværk af tynde, forgrenede kar. Det er rigtigt, blodkar. Fra en dinosaur. “Ho-ho-ho-ho, jeg er spændt-e-e-e-e-e-d,” griner hun. “Jeg er virkelig spændt.”
Efter 68 millioner år i jorden blev en Tyrannosaurus rex, der blev fundet i Montana, gravet op, benknoglen blev brudt i stykker, og fragmenterne blev opløst i syre i Schweitzers laboratorium på North Carolina State University i Raleigh. “Seje bønner,” siger hun og kigger på billedet på skærmen.
Det var virkelig en stor nyhed sidste år, da Schweitzer meddelte, at hun havde opdaget blodkar og strukturer, der lignede hele celler inde i den pågældende T. rex-knogle – den første observation af sin slags. Fundet forbløffede kollegerne, som aldrig havde forestillet sig, at selv et spor af det stadig bløde dinosaurvæv kunne overleve. Når alt kommer til alt, vil enhver lærebog fortælle dig, at når et dyr dør, forfalder og forsvinder blødt væv som blodkar, muskler og hud med tiden, mens hårdt væv som knogler gradvist kan optage mineraler fra miljøet og blive til fossiler. Schweitzer, der er en af de første videnskabsmænd, der har brugt den moderne cellebiologis redskaber til at studere dinosaurer, har sat den konventionelle visdom over styr ved at vise, at nogle stenhårde fossiler, der er titusindvis af millioner af år gamle, kan have rester af blødt væv gemt i deres indre. “Grunden til, at det ikke er blevet opdaget før, er, at ingen rettænkende palæontologer ville gøre det, som Mary gjorde med sine eksemplarer. Vi gør os ikke alle disse anstrengelser for at grave disse ting op af jorden for derefter at ødelægge dem i syre,” siger dinosaur-palæontolog Thomas Holtz Jr. fra University of Maryland. “Det er fantastisk videnskab.” Observationerne kan kaste nyt lys over, hvordan dinosaurerne udviklede sig, og hvordan deres muskler og blodkar fungerede. Og de nye fund kan være med til at afgøre en langvarig debat om, hvorvidt dinosaurerne var varmblodede, koldblodede – eller begge dele.
I mellemtiden er Schweitzers forskning blevet kapret af “young earth”-kreationister, som insisterer på, at dinosaurers blødt væv umuligt kunne overleve millioner af år. De hævder, at hendes opdagelser støtter deres tro, baseret på deres fortolkning af 1. Mosebog, at jorden kun er få tusinde år gammel. Det er naturligvis ikke usædvanligt for en palæontolog at være uenig med kreationisterne. Men når kreationister misfortolker Schweitzers data, tager hun det personligt: Hun beskriver sig selv som “en fuldstændig og total kristen”. På en hylde på hendes kontor står en plakette med et vers fra Det Gamle Testamente: “For jeg kender de planer, jeg har med dig,” siger Herren, “planer om at det skal gå dig godt og ikke gå dig ondt, planer om at give dig håb og en fremtid.”
Det kan være, at Schweitzers uortodokse tilgang til palæontologien kan spores til hendes omtumlede karrierevej. Da hun voksede op i Helena, Montana, gennemgik hun en fase, hvor hun som mange andre børn var fascineret af dinosaurer. Som 5-årig annoncerede hun faktisk, at hun ville være palæontolog. Men først fik hun en universitetsuddannelse i kommunikationsforstyrrelser, giftede sig, fik tre børn og underviste kortvarigt i biologi for gymnasieelever. I 1989, en halv snes år efter at hun var færdiguddannet, deltog hun i et kursus på Montana State University, hvor palæontologen Jack Horner fra Museum of the Rockies, som nu er en del af Smithsonian Institution, underviste hende. Forelæsningerne genoptændte hendes passion for dinosaurer. Kort efter fik hun en stilling som frivillig i Horners laboratorium og begyndte at søge en doktorgrad i palæontologi.
I første omgang troede hun, at hun ville studere, hvordan den mikroskopiske struktur af dinosaurknogler varierer alt efter, hvor meget dyret vejer. Men så kom hændelsen med de røde pletter.
I 1991 forsøgte Schweitzer at studere tynde skiver af knogler fra en 65 millioner år gammel T. rex. Hun havde svært ved at få skiverne til at sidde fast på et objektglas, så hun søgte hjælp hos en molekylærbiolog på universitetet. Biologen, Gayle Callis, tog tilfældigvis objektglassene med til en veterinærkonference, hvor hun opstillede de gamle prøver, så andre kunne se på dem. En af dyrlægerne gik hen til Callis og sagde: “Ved du, at du har røde blodlegemer i den knogle?” Under et mikroskop viste det sig ganske rigtigt, at knoglen var fyldt med røde skiver. Senere husker Schweitzer: “Jeg kiggede på dette, og jeg kiggede på dette, og jeg tænkte, det kan ikke passe. Røde blodlegemer bevares ikke.”
Schweitzer viste objektglasset til Horner. “Da hun først fandt de strukturer, der lignede røde blodlegemer, sagde jeg: Jep, det er sådan, de ser ud,” husker hendes mentor. Han mente, at det var muligt, at de var røde blodlegemer, men han gav hende nogle råd: “
Det, hun i stedet fandt, var beviser på hæm i knoglerne – yderligere støtte til idéen om, at det var røde blodlegemer. Hæm er en del af hæmoglobin, det protein, der transporterer ilt i blodet og giver røde blodlegemer deres farve. “Det gjorde mig virkelig nysgerrig med hensyn til usædvanlig konservering”, siger hun. Hvis partikler fra denne ene dinosaur var i stand til at blive hængende i 65 millioner år, så tog lærebøgerne måske fejl med hensyn til fossilisering.
Schweitzer har en tendens til at være selvudslettende og hævder, at hun er håbløs til computere, laboratoriearbejde og til at tale med fremmede. Men kollegerne beundrer hende og siger, at hun er beslutsom og hårdtarbejdende og har mestret en række komplekse laboratorieteknikker, som ligger ud over de fleste palæontologers færdigheder. Og at stille usædvanlige spørgsmål krævede en masse mod. “Hvis du peger hende i en retning og siger, at hun ikke skal gå den vej, er hun den slags person, der vil sige: “Hvorfor?” – og så går hun selv ud og tester det,” siger Gregory Erickson, der er palæobiolog ved Florida State University. Schweitzer tager risici, siger Karen Chin, en palæontolog fra University of Colorado. “Det kan give et stort udbytte, eller det kan bare være et lidt kedeligt forskningsprojekt.”
I 2000 spiste Bob Harmon, der er leder af et felthold fra Museum of the Rockies, sin frokost i en fjerntliggende kløft i Montana, da han kiggede op og så en knogle, der stak ud af en klippevæg. Knoglen viste sig at være en del af det, der måske er den bedst bevarede T. rex i verden. I løbet af de næste tre somre arbejdede arbejderne på dinosauren og fjernede den gradvist fra klippevæggen. De kaldte den B. rex til Harmons ære og gav den tilnavnet Bob. I 2001 indkapslede de en del af dinosauren og den omkringliggende jord i gips for at beskytte den. Pakken vejede mere end 2.000 pund, hvilket viste sig at være lige over deres helikopters kapacitet, så de delte den i to dele. Et af B. rex’ benknogler blev brudt i to store stykker og flere fragmenter – lige hvad Schweitzer havde brug for til sine undersøgelser i mikroskala.
Det viste sig, at Bob havde fået et forkert navn. “Det er en pige, og hun er gravid,” husker Schweitzer, at hun sagde til sin laboratorietekniker, da hun kiggede på fragmenterne. På den hule inderside af lårbenet havde Schweitzer fundet knoglestumper, der gav en overraskende mængde oplysninger om den dinosaur, der havde lavet dem. Knogler kan virke så stabile som sten, men de er faktisk i konstant forandring. Gravide kvinder bruger calcium fra deres knogler til at opbygge skelettet for et foster under udvikling. Før hunfugle begynder at lægge æg, danner de en kalkrig struktur kaldet marvknogle på indersiden af deres ben og andre knogler; de trækker på den i ynglesæsonen for at lave æggeskaller. Schweitzer havde studeret fugle, så hun kendte til marvknogler, og det var det, hun mente, at hun så i det eksemplar af T. rex.
De fleste palæontologer er nu enige om, at fugle er dinosaurernes nærmeste levende slægtninge. Faktisk siger de, at fugle er dinosaurer – farverige, utroligt mangfoldige, søde små dinosaurer med fjer. Theropoden fra Juraskovene lever videre i guldfinken, der besøger foderautomaten i baghaven, i tukanerne i troperne og i strudsefuglene, der løber hen over den afrikanske savanne.
For at forstå sin dinosaurknogle vendte Schweitzer sig mod to af de mest primitive levende fugle: strudsefugle og emuer. I sommeren 2004 spurgte hun flere strudseopdrættere om hunknogler. En landmand ringede, måneder senere. “Har I stadig brug for den kvindelige struds?” Den døde fugl havde ligget i landmandens rendegraverskovl i flere dage i North Carolinas varme. Schweitzer og to kolleger samlede et ben fra det velduftende kadaver og kørte det tilbage til Raleigh.
Så vidt man kan se, havde Schweitzer ret: Bob dinosauren havde virkelig et lager af marvben, da den døde. En artikel, der blev offentliggjort i Science i juni sidste år, præsenterer mikroskopbilleder af marvknogle fra struds og emu side om side med dinosaurknogle og viser næsten identiske træk.
I forbindelse med yderligere testning af et B. rex-knoglefragment bad Schweitzer sin laboratorietekniker, Jennifer Wittmeyer, om at lægge det i svag syre, som langsomt opløser knogle, herunder fossileret knogle – men ikke blødt væv. En fredag aften i januar 2004 var Wittmeyer i laboratoriet som sædvanlig. Hun tog en fossilchip, der havde ligget i syren i tre dage, ud og lagde den under mikroskopet for at tage et billede. ” var bøjet så meget, at jeg ikke kunne få det i fokus,” husker Wittmeyer. Hun brugte en pincet til at flade den ud. “Min pincet sank ligesom ned i den, lavede en lille fordybning, og så krøllede den sig op igen. Jeg var ligesom, stop det!” Endelig, gennem sin irritation, indså hun, hvad hun havde: et fragment af dinosaurens blødt væv, der var blevet efterladt, da mineralknoglen omkring det var blevet opløst. Pludselig havde Schweitzer og Wittmeyer at gøre med noget, som ingen andre nogensinde havde set. I et par uger, sagde Wittmeyer, var det som jul hver dag.
I laboratoriet tager Wittmeyer nu en skål med seks rum frem, som hver indeholder en lille brun klat væv i klar væske, og lægger den under mikroskopets linse. Inde i hvert eksemplar er der et fint netværk af næsten klare, forgrenede kar – vævet fra en hun Tyrannosaurus rex, der strøg gennem skovene for 68 millioner år siden og forberedte sig på at lægge æg. Tæt på ligner blodkarrene fra denne T. rex og hendes strudsefætre hinanden påfaldende meget. Inde i dinosaurens kar er der ting, som Schweitzer diplomatisk kalder “runde mikrostrukturer” i tidsskriftartiklen af videnskabelig forsigtighed, men de er røde og runde, og hun og andre forskere formoder, at der er tale om røde blodlegemer.
Det, som alle gerne vil vide, er naturligvis, om der måske gemmer sig DNA i det væv. Wittmeyer, der har stor erfaring med pressen siden opdagelsen, kalder dette “det frygtelige spørgsmål” – om Schweitzers arbejde baner vejen for en virkelighedens udgave af science fiction’s Jurassic Park, hvor dinosaurer blev genskabt fra DNA, der blev bevaret i rav. Men DNA, som bærer det genetiske manuskript for et dyr, er et meget skrøbeligt molekyle. Det er også latterligt svært at undersøge, fordi det så let forurenes med moderne biologisk materiale, f.eks. mikrober eller hudceller, mens det er begravet eller efter at være blevet gravet op. I stedet har Schweitzer undersøgt sine vævsprøver fra dinosaurer for proteiner, som er lidt mere hårdføre og lettere at skelne fra forurenende stoffer. Hun har især ledt efter kollagen, elastin og hæmoglobin. Kollagen udgør en stor del af knoglestøtten, elastin er viklet omkring blodkarrene, og hæmoglobin transporterer ilt i de røde blodlegemer.
Da proteiners kemiske sammensætning ændrer sig gennem evolutionen, kan forskerne studere proteinsekvenser for at lære mere om, hvordan dinosaurerne har udviklet sig. Og fordi proteinerne udfører alt arbejdet i kroppen, kan studiet af dem en dag hjælpe forskerne med at forstå dinosaurernes fysiologi – hvordan deres muskler og blodkar f.eks. fungerede.
Proteiner er alt for små til at kunne ses med et mikroskop. For at lede efter dem bruger Schweitzer antistoffer, som er immunsystemets molekyler, der genkender og binder sig til bestemte dele af proteiner. Schweitzer og Wittmeyer har brugt antistoffer mod kollagen fra kyllinger, elastin fra køer og hæmoglobin fra strudsefugle til at lede efter lignende molekyler i dinosaurvævet. På en palæontologikonference i oktober 2005 fremlagde Schweitzer foreløbige beviser for, at hun har fundet ægte dinosaurieproteiner i sine prøver.
Flere opdagelser i det forløbne år har vist, at opdagelsen af blødt væv i B. rex ikke bare var en tilfældighed. Schweitzer og Wittmeyer har nu fundet sandsynlige blodkar, knogleopbyggende celler og bindevæv i en anden T. rex, i en theropode fra Argentina og i et 300.000 år gammelt fossil af en uldhåret mammut. Schweitzers arbejde “viser os, at vi virkelig ikke forstår forfald”, siger Holtz. “Der er en masse virkelig grundlæggende ting i naturen, som folk bare gør antagelser om.”
Skreationister fra den unge jord ser også Schweitzers arbejde som revolutionerende, men på en helt anden måde. De greb først Schweitzers arbejde, efter at hun i 1997 skrev en artikel til det populærvidenskabelige tidsskrift Earth om mulige røde blodlegemer i sine dinosaurieeksemplarer. Creation Magazine hævdede, at Schweitzers forskning var “et stærkt vidnesbyrd mod hele ideen om, at dinosaurer levede for millioner af år siden”. Det taler for Bibelens beretning om en nyere skabelse.”
Dette driver Schweitzer til vanvid. Geologer har fastslået, at Hell Creek-formationen, hvor B. rex blev fundet, er 68 millioner år gammel, og det samme er de knogler, der ligger begravet i den. Hun er forfærdet over, at nogle kristne beskylder hende for at skjule den sande betydning af hendes data. “De behandler dig virkelig dårligt,” siger hun. “De fordrejer dine ord, og de manipulerer dine data.” For hende repræsenterer videnskab og religion to forskellige måder at se verden på; at påberåbe sig Guds hånd for at forklare naturfænomener bryder videnskabens regler. Når alt kommer til alt, siger hun, er det, som Gud beder om, tro, ikke beviser. “Hvis man har alle disse beviser og positive beviser for, at Gud eksisterer, har man ikke brug for tro. Jeg tror, at han på en måde har designet det sådan, at vi aldrig vil være i stand til at bevise hans eksistens. Og det synes jeg er rigtig fedt.”
Der er pr. definition meget, som videnskabsfolk ikke ved, fordi hele pointen med videnskab er at udforske det ukendte. Ved at være klar over, at videnskabsfolk ikke har forklaret alt, giver Schweitzer plads til andre forklaringer. “Jeg tror, at det altid er klogt af os at lade visse døre stå åbne,” siger hun.
Men Schweitzers interesse for langtidsbevaring af molekyler og celler har en anden dimension: Hun samarbejder med NASA-forskere om at lede efter beviser for muligt tidligere liv på Mars, Saturns måne Titan og andre himmellegemer. (I foråret meddelte forskerne f.eks., at Saturns lille måne Enceladus ser ud til at have flydende vand, hvilket sandsynligvis er en forudsætning for liv.)
Astrobiologi er en af de mere skøre grene af biologien, der beskæftiger sig med liv, der måske eller måske ikke eksisterer og måske eller måske ikke har nogen genkendelig form. “For næsten alle, der arbejder med NASA-ting, er de bare i svinehimlen, når de arbejder med astrobiologiske spørgsmål”, siger Schweitzer. Hendes NASA-forskning omfatter anvendelse af antistoffer til at undersøge for tegn på liv på uventede steder. “For mig er det et middel til at nå et mål. Jeg vil virkelig gerne vide noget om mine dinosaurer.”
Med det formål for øje tilbringer Schweitzer sammen med Wittmeyer mange timer foran mikroskoper i mørke rum. For en fjerde generation af Montanan er selv det relativt tilbagelænede Raleigh-område en storby. Hun mindes med vemodige minder om at rekognoscere feltsteder på hesteryg i Montana. “Palæontologi i mikroskop er ikke så sjovt,” siger hun. “Jeg vil meget hellere være ude at trampe rundt.”
“Mine øjenæbler er bare helt stegt,” siger Schweitzer efter at have stirret gennem mikroskopets okularer i timevis på glødende kar og klatter. Man kan kalde det den pris, hun betaler for ikke at være typisk.