Kunnen we nu een dino klonen?

Zacht weefsel toch bewaard in fossielen

Even wat zacht weefsel aan een fossiel dinobot onttrekken: in de Jurassic Park-reeks, die deze week zijn vierde deel kreeg, is het al ruim 20 jaar een koud kunstje. In het echt is dat godsonmogelijk. Dachten wetenschappers. Tot deze week.

Beeld AP

De eerste keer dat Sergio Bertazzo een stukje dinosaurusbot onder zijn microscoop bekeek, deed hij meteen een ontdekking van wereldformaat. 'Ik zie bloedcellen', zei hij.

'Doe niet zo belachelijk', zei de vrouw die naast hem stond. 'Dat zijn gewoon bacteriën.'

Maar Bertazzo, medicus van opleiding en gespecialiseerd in de microscopie van verkalkte aderen, was toch zeker niet gek. 'Nee, het zijn bloedcellen', hield hij vol. 'Dat zie je zo.'

Susannah Maidment zal het nog eens doen, haar dinosaurusbotten uitlenen aan een medicus. Ze was Bertazzo bij toeval tegen het lijf gelopen, op een cursus die ze samen volgden aan hun universiteit, het Londense Imperial College. Keuvelend over botten en microscopen hadden ze bedacht dat het misschien aardig was als hij met zijn microscopen eens naar wat botmateriaal van haar dinosaurussen zou kijken. Zomaar. Nano-opnamen van prehistorische botten worden immers nauwelijks gemaakt. Misschien zagen ze wel de afzonderlijke kristallen waaruit het bot bestaat.

Maar nu zat die rare Braziliaan te beweren dat hij bloedcellen zag.

Dat kan natuurlijk helemaal niet, in zomaar een versteend stuk bot uit het museum, wist Maidment. Na de dood is zacht weefsel zoals huid, spieren en bloedvaten het eerste dat verdwijnt. Alleen harde weefsels zoals botten en tanden kunnen bewaard blijven, en dan alleen als dat toevallig versteent, doordat het mineralen opneemt uit de omgeving die het biologische materiaal vervangen.

Beeld © Elena Duvernay/Stocktrek Images/Corbis

Natuur schendt regels

Toch zijn er ook mensen, wist Maidment, die denken dat de natuur die regels soms schendt. In zeer exceptionele gevallen lijkt er, ergens verstopt in zo'n bot, toch nog wat zacht spul achter te blijven, verdroogd, verroest en beschadigd - maar nog altijd herkenbaar. De eerste ontdekking in die richting werd al in 1991 gedaan door een Amerikaanse paleontologe genaamd Mary Schweitzer, nota bene in een bot afkomstig van de koning van de dinojungle, Tyrannosaurus rex. Schweitzer dacht er prehistorische adertjes en cellen te zien, maar werd aanvankelijk nauwelijks geloofd: er was vast wat 21ste-eeuwse rommel in haar monsters gekomen.

Sindsdien is het aantal zacht-spul-claims echter gestaag toegenomen. In de maag van een prachtig bewaarde mug van 46 miljoen jaar oud verklaarden onderzoekers van het Smithsonian Institute in 2013 bloedcellen te hebben gezien. Een team uit Scandinavië zei in de overblijfselen van een prehistorische zeeschildpad restjes te herkennen van het pigment eumelanine. En Schweitzer zelf toonde eiwitresten aan in nog een andere dino, een manshoge plantenetende Brachylophosaurus ditmaal.

Het is een trend, signaleert paleontoloog Anne Schulp van Naturalis. 'Voorheen zeiden we altijd: van je oorspronkelijke biologische materiaal blijft niets over. Maar de laatste tijd zijn er diverse onderzoeksgroepen die dit zien. Bij steeds meer fossielen, en telkens met meerdere lijnen van bewijsvoering, wat de geloofwaardigheid vergroot.'

'Ik denk', mailt Schweitzer desgevraagd vanuit de VS, 'dat zorgvuldig onderzoek laat zien dat fossielen meer zijn dan zomaar stenen, en dat het de deur opent naar de mogelijkheid dat er in oude fossielen materiaal is achtergebleven waarvan we dat nog maar een paar jaar geleden niet hadden verwacht.'

Kloon die dino?

Laten we het toch maar even checken: een dino klonen, zoals in de film, behoort dat nu tot de mogelijkheden?

Nou, nee. De beetjes dinoweefsel die de Britten hebben gevonden - áls het dat is - bevatten niet de benodigdheden waarmee je een nieuw dier kunt maken, zoals dna of eicellen. 'Klonen komt door dit onderzoek nog niet eens een stapje dichterbij', benadrukt Anne Schulp van Naturalis.

En ja: het is écht toeval dat de Britten het nieuws halen precies in de week dat Jurassic World in première gaat. Maidment begint over de vele hoofdbrekens die het kostte om haar resultaten gepubliceerd te krijgen. Was het maar zo simpel dat het onderzoek kon meeliften met een film.

Sponsachtig materiaal

Zoals bloedcellen. Want dat is toch echt wat Bertazzo zag, zo poneren de twee Britten, versterkt met nog vier experts, deze week in vakblad Nature Communications. Acht minuscule stukjes dinobot bekeek en bestookte het team, met technieken met afkortingen als SEM, TEM, STEM, FIB en EDS - allemaal bedoeld om te bestuderen wat er precies in de botten te zien is, en uit welke atomen en moleculen het bestaat. In vier botfragmenten zagen Maidment en Bertazzo peesachtige vezeltjes; in twee vonden ze stukjes sponsachtig materiaal met veel koolstof erin. De bobbeltjes die ze in twee van de botten vonden, zo is een van de bevindingen van het team, lijken inderdaad als twee druppels water op de rode bloedcellen van de hedendaagse loopvogel de emoe.

'Zeer opwindend', zoals ze zelf schrijven, is bovendien de ontdekking van iets wat sterk lijkt op sliertjes collageen, het bindweefseleiwit dat helpt voorkomen dat een mensenlijf (en dat van een dinosaurus) uiteen valt. Toen Bertazzo de sliertjes aanschoot met een van zijn analytische microscopen - een 'STEM' deze keer - leverde dat een piekje op op precies de golflengte die medici kenmerkend vinden voor collageen. Het weefsel resoneerde met 67 nanometer, alsof Bertazzo de peesjes van de dino zelf bespeelde.

Dan te bedenken dat Maidment zomaar wat huis-tuin-en-keuken-botjes uit het museum had meegenomen naar Bertazzo's lab. 'Crappy fossils', zoals ze zelf via Skype zegt. Een paar stukjes rib, een klauwtje, wat pootbotjes. 'Gewoon wat botfragmenten. We weten soms niet eens van welke soort ze zijn. Als je hierin dit soort structuren al terugvindt, dan moet dat bijna wel betekenen dat ze veel vaker voorkomen dan we vermoedden.'

Dat zou een sensatie zijn. Opeens wordt het dan mogelijk om dino's te bestuderen met technieken die biologen nu alleen voor hedendaagse dieren gebruiken, beseffen Maidment en Bertazzo. 'Neem collageen', zegt Maidment. 'Een belangrijke vraag in de paleontologie is: wie is precies verwant aan wie? Omdat de structuur van collageen per soort verschilt, kan die wellicht als een soort vingerafdruk dienen en bepalen hoe de relaties tussen de soorten lopen.'

Beeld AP

Zachte-dino-onderzoek

Zo mogelijk nog interessanter zijn de verdorde bloedcelletjes zelf - als het dat tenminste zijn. Die kunnen licht werpen op wat geldt als een van de hoofdvragen uit het dinotijdperk, verwachten de Britten: welke dinosauriërs waren warmbloedig en snel als vogels, welke koudbloedig en traag als een reptiel? 'We weten dat de voorouders van de dino's naar alle waarschijnlijkheid koudbloedig waren', vertelt Maidment, 'en we weten dat vogels warmbloedig zijn. Ergens daartussenin moet de omslag hebben plaatsgevonden.'

Dinobloedcellen zouden daarbij van pas komen. Er bestaat een vuistregel: hoe kleiner iemands rode bloedcellen, des te sneller de stofwisseling, en des te groter de kans dat de soort in kwestie warmbloedig is. 'Op basis van de grootte van de cellen die we nu hebben gevonden, zou onze dino beslist warmbloedig zijn', zegt Maidment. 'Maar zonder meer dinosaurusbloedcellen denk ik dat het gewoon nog veel te vroeg is voor zulke conclusies.'

Ook Schweitzer benadrukt dat de Britten hun vondsten met meer technieken moeten bevestigen, voor ze helemaal is overtuigd. Niettemin is de grande dame van het zachte-dino-onderzoek vooral enthousiast over wat ze omschrijft als een 'geweldig begin' en een 'opwindende studie'. 'Vooral omdat het laat zien wat er gebeurt als je echt naar oud bot KIJKT', mailt ze in kapitalen. 'Niet gehinderd door het idee dat er vast toch niks is overgebleven. Als je niet kijkt, vind je ook niets.'

Gemineraliseerde zachte vezels in een dinosaurusrib. Beeld Laurent Mekul

Naturalis

Bij Naturalis is Anne Schulp het daarmee eens. 'Dit is toch wel heel leuk', zegt hij. 'Volgens mij staat grotendeels buiten kijf dat hier biologisch materiaal in zit. Ik zie hier herkenbare bloedcelletjes en andere structuurtjes, inclusief de daarbij behorende eiwitten. En in de controlemonsters zit het niet.' Genoeg reden om ook de T. rex die Naturalis heeft aangekocht te bestuderen op bloedcellen, laat hij doorschemeren. 'Reken maar dat we het hele arsenaal aan trucs en technieken van stal halen.'

'Ik denk', zegt Maidment, 'dat de tijd hier nu eindelijk rijp voor is. Toen ik onze bevindingen enige tijd geleden op een congres presenteerde, kwamen er na afloop vier mensen op me af: verhip, ik heb dit soort structuurtjes ook gezien.'

Onderzoekster Susannah Maidment. Beeld Sergio Bertazzo
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.