Under de 20 år som gått sedan filmen Jurassic Park fantiserade om hur dinosaurier skulle kunna klonas med hjälp av blod som hittats i gamla bärnstensfångade myggor, har fossilsamlare varit på jakt efter ett liknande exemplar. Under årens lopp har några olika grupper av forskare hävdat att de hittat en fossiliserad mygga med uråldrigt blod instängt i buken, men var och en av dessa gruppers upptäckter visade sig i sin tur vara resultatet av misstag eller kontaminering.
I dag tillkännagavs att vi äntligen har ett sådant exemplar, en blodintagen mygga som bevarats i skiffersten i cirka 46 miljoner år i nordvästra Montana. Det mest häpnadsväckande med upptäckten? Det gjordes för tre decennier sedan av en amatörfossiljägare – en geologistudent vid namn Kurt Constenius – och lämnades sedan att ligga i en källare, och upptäcktes först nyligen av en pensionerad biokemist vid namn Dale Greenwalt, som arbetar med att samla in fossil i västra USA för Smithsonian Museum of Natural History.
Exemplaret, som beskrivs i en artikel som Greenwalt publicerade tillsammans med museiforskare och entomologen Ralph Harbach idag i Proceedings of the National Academy of Sciences, är fångat i sten, inte i bärnsten, och (tyvärr för Jurassic Park-entusiaster) är det inte tillräckligt gammalt för att vara fyllt med dinosaurieblod. Men det är första gången vi har hittat en fossiliserad mygga med blod i magen.
Det steninkapslade exemplaret grävdes ursprungligen ut någon gång i början av 80-talet, när Constenius, som då tog en masterexamen i geologi vid Arizonas universitet, hittade hundratals fossiliserade insekter under helgfossiljaktturer tillsammans med sina föräldrar vid Kishenehn-formationen i nordvästra Montana, nära Glacier National Park. Under åren därefter hade de helt enkelt lämnat fossilerna i lådor i sin källare i Whitefish, Montana, och i stort sett glömt bort dem.
Den nya Greenwalt började arbeta som volontär på museet 2006 och katalogiserade exemplar för paleobiologiavdelningen. År 2008 inledde han sitt eget projekt med att samla in fossil från Kishenehn varje sommar, delvis på grund av att han i en lärobok om insekters evolution hade läst ett flyktigt omnämnande av Constenius upptäckter, som aldrig hade beskrivits noggrant i den vetenskapliga litteraturen.
Under de år som gått sedan dess har Greenwalt samlat in tusentals exemplar från 14 olika insektsordningar. Insamlingsplatsen är avlägset belägen – han måste forsla Flathead River som rinner längs parkens gräns till en plats där floden har skurit sig ner genom lager av bergarter från Kishenehn-formationen, som bland annat innehåller skiffer som bildade botten på en sjö under Eocen-epoken, för cirka 46 miljoner år sedan.
”Det är en fantastisk plats för fossila insekter, förmodligen en av de bästa i världen”, säger han och påpekar att en sällsynt kombination av omständigheter – tunna lager av finkorniga sediment och syrebrist – ledde till en ”häpnadsväckande bevarandegrad”. Genom att arbeta där har han gjort ett antal viktiga fynd och samlat in exemplar som lett till beskrivningen av två nya insektsarter (pdf).
När Greenwalt träffade familjen Constenius i Whitefish och beskrev sitt arbete bestämde de sig för att donera sin fossilsamling till museet. När han började katalogisera lådorna med fossilerna och stötte på just det här exemplaret ”lade jag genast märke till det – det var uppenbart att det var annorlunda”, säger han. Han misstänkte att myggans mörkt ogenomskinliga buk, som var instängd i en tunn skifferbit, kunde innehålla 46 miljoner år gammalt blod.
Personal från museets mineralvetenskapliga labb använde sig av ett antal tekniker för att skanna av exemplaret på nära håll, bland annat energidispersiv röntgenspektroskopi. ”Det första vi upptäckte var att buken bara är full av järn, vilket är vad man kan förvänta sig av blod”, säger Greenwalt. Dessutom avslöjade en analys med hjälp av en masspektrometer för sekundära joner förekomsten av hem, den förening som ger de röda blodkropparna deras utmärkande färg och gör att de kan transportera syre genom hela kroppen. Andra tester som visade en avsaknad av dessa föreningar på andra ställen i fossilet.
Fyndet fungerar som ett definitivt bevis för att blod bevarades inuti insekten. Men i nuläget har forskarna inget sätt att veta vilken varelses fossiliserade blod som fyller myggans buk. Det beror på att DNA bryts ner alldeles för snabbt för att möjligen överleva 46 miljoner år av att vara instängd i sten (eller i bärnsten, för den delen). Nyligen genomförd forskning hade visat att det har en halveringstid på ungefär 521 år, även under idealiska förhållanden.
Detta innebär att även om vi mirakulöst nog hade lite DNA från den urgamla varelsen, finns det för närvarande ett ton av tekniska problem som förhindrar att en kloning liknande den i Jurassic Park blir verklighet. Att sätta ihop ett fullständigt genom från DNA-fragment kräver att vi har en förståelse för hur hela genomet ser ut (vilket vi inte har i det här fallet), och att omvandla det till ett levande, andande djur skulle kräva att DNA:t sätts in i en äggstock från en levande art som är mycket nära besläktad med den mystiska varelse som vi inte känner till i första hand.
Så, tyvärr, inga återuppståndna forntida varelser kommer att vandra fritt tack vare detta nya fynd. Ändå är fyndet vetenskapligt betydelsefullt, eftersom det hjälper forskarna att bättre förstå evolutionen av blodätande insekter. Tidigare var det närmaste en blodätande mygga som forskarna hade hittat en mygga med rester av malariaparasiten i buken (pdf). Även om detta ger indirekta bevis för att myggor livnärde sig på blod för 15-20 miljoner år sedan, utgör denna nya upptäckt det äldsta direkta beviset på blodsugande beteende. Den visar också för första gången att biologiska molekyler som heme kan överleva som en del av fossilregistret.