W ciągu 20 lat od czasu, gdy film Jurassic Park fantazjował o tym, jak dinozaury mogły zostać sklonowane z krwi znalezionej w starożytnych komarach uwięzionych w bursztynie, kolekcjonerzy skamielin polowali na podobny okaz. Przez lata kilka różnych grup naukowców twierdziło, że znalazło skamieniałego komara ze starożytną krwią uwięzioną w jego odwłoku, ale każde z odkryć tych zespołów z kolei okazywało się być wynikiem błędu lub zanieczyszczenia.
Dziś ogłoszono, że w końcu mamy taki okaz, zakrwawionego komara, który zachował się w skale łupkowej przez około 46 milionów lat w północno-zachodniej Montanie. Najbardziej zdumiewająca rzecz w tym odkryciu? Zostało ono dokonane trzy dekady temu przez amatorskiego łowcę skamielin – studenta geologii Kurta Consteniusa – a następnie pozostawione w piwnicy i dopiero niedawno rozpoznane przez emerytowanego biochemika Dale’a Greenwalta, który pracuje nad zbieraniem skamielin w zachodnich Stanach Zjednoczonych dla Smithsonian Museum of Natural History.
Okaz, opisany w artykule Greenwalt opublikowanym z badaczami muzeum i entomologiem Ralphem Harbachem dzisiaj w Proceedings of the National Academy of Sciences, jest uwięziony w kamieniu, a nie bursztynie, i (niestety dla entuzjastów Parku Jurajskiego) nie jest wystarczająco stary, aby być wypełniony krwią dinozaura. Ale jest to pierwszy raz, kiedy znaleźliśmy skamieniałego komara z krwią w brzuchu.
Obudowany w skale okaz został pierwotnie wydobyty gdzieś na początku lat 80-tych, kiedy to Constenius, wtedy realizujący tytuł magistra geologii z University of Arizona, znalazł setki skamieniałych owadów podczas weekendowych wypraw na polowanie na skamieliny z rodzicami w formacji Kishenehn w północno-zachodniej Montanie, w pobliżu Parku Narodowego Glacier. W ciągu ostatnich lat po prostu zostawili skamieniałości siedzące w pudełkach w ich piwnicy w Whitefish, Montana i w dużej mierze o nich zapomnieli.
Wejdź Greenwalt, który rozpoczął wolontariat w muzeum w 2006 roku, katalogując okazy dla działu paleobiologii. W 2008 roku rozpoczął swój własny projekt zbierania skamieniałości z Kishenehn każdego lata, po części dlatego, że przeczytał w podręczniku o ewolucji owadów zdawkową wzmiankę o odkryciach Consteniusa, które nigdy nie zostały dokładnie opisane w literaturze naukowej.
W ciągu ostatnich lat Greenwalt zebrał tysiące okazów z 14 różnych rzędów owadów. Miejsce zbioru jest odległe – musi spływać rzeką Flathead River, która płynie wzdłuż granicy parku do miejsca, gdzie rzeka przecięła warstwy skał formacji Kishenehn, która zawiera łupki, które utworzyły dno jeziora w epoce eocenu, około 46 milionów lat temu.
„Jest to fantastyczne miejsce występowania owadów kopalnych, prawdopodobnie jedno z najlepszych na świecie”, mówi, zauważając, że rzadka kombinacja okoliczności – cienkie warstwy drobnoziarnistych osadów i brak tlenu – doprowadziła do „zdumiewającego stopnia zachowania”. Pracując tam, dokonał wielu znaczących odkryć, zbierając okazy, które doprowadziły do opisania dwóch nowych gatunków owadów (pdf).
Po tym jak Greenwalt spotkał rodzinę Constenius w Whitefish i opisał swoją pracę, zdecydowali się oni przekazać swoją kolekcję skamieniałości do muzeum. Kiedy rozpoczął katalogowanie pudełek ze skamieniałościami i natknął się na ten szczególny okaz, „natychmiast go zauważyłem – to było oczywiste, że był inny”, mówi. Podejrzewał, że ciemno nieprzezroczysty odwłok komara, uwięziony w cienkim kawałku łupka, może zawierać 46-milionową krew.
Pracownicy z muzealnego laboratorium nauk mineralnych użyli wielu technik, aby zeskanować okaz z bliska, w tym spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii. „Pierwszą rzeczą, jaką znaleźliśmy, jest to, że brzuch jest pełen żelaza, czyli tego, czego można by się spodziewać po krwi” – mówi Greenwalt. Dodatkowo, analiza przy użyciu spektrometru mas jonów wtórnych wykazała obecność hemu, związku, który nadaje czerwonym krwinkom ich charakterystyczny kolor i pozwala im przenosić tlen w całym organizmie. Inne testy, które wykazały brak tych związków gdzie indziej w fossil.
Znaleziska służyć jako ostateczny dowód, że krew została zachowana wewnątrz owada. Ale w tym momencie, naukowcy nie mają sposobu, aby wiedzieć, co stworzenie skamieniała krew wypełnia odwłok komara. To dlatego, że DNA ulega degradacji zbyt szybko, aby ewentualnie przetrwać 46 milionów lat bycia uwięzionym w kamieniu (lub w bursztynie, dla tej sprawy). Ostatnie badania wykazały, że jego okres połowicznego rozpadu wynosi około 521 lat, nawet w idealnych warunkach.
To oznacza, że nawet gdybyśmy jakimś cudem mieli trochę DNA starożytnego stworzenia, istnieje obecnie mnóstwo problemów technicznych, które uniemożliwiają klonowanie podobne do tego w Parku Jurajskim od stania się rzeczywistością. Składanie pełnego genomu z fragmentów DNA wymaga od nas zrozumienia, jak wygląda cały genom (którego nie mamy w tym przypadku), a przekształcenie tego w żywe, oddychające zwierzę wymagałoby umieszczenia tego DNA w komórce jajowej żywego gatunku bardzo blisko spokrewnionego z tajemniczym stworzeniem, którego nie znamy w pierwszej kolejności.
Więc, niestety, żadne wskrzeszone starożytne stworzenia nie będą poruszać się swobodnie dzięki temu nowemu znalezisku. Mimo to, znalezisko ma znaczenie naukowe, pomagając naukowcom lepiej zrozumieć ewolucję owadów żywiących się krwią. Wcześniej, najbliższą rzeczą do krwiożerczego komara, jaką naukowcy znaleźli, był komar z resztkami pasożyta malarii wewnątrz odwłoka (pdf). Chociaż dostarcza to pośrednich dowodów na to, że komary żywiły się krwią 15-20 milionów lat temu, to nowe odkrycie stanowi najstarszy bezpośredni dowód krwiopijnego zachowania. Pokazuje również po raz pierwszy, że cząsteczki biologiczne, takie jak hem, mogą przetrwać jako część zapisu kopalnego.