In de 20 jaar sinds de film Jurassic Park fantaseerde over hoe dinosauriërs konden worden gekloond uit bloed dat werd gevonden in oude, met amber gevangen muggen, zijn fossiele verzamelaars op jacht naar een soortgelijk exemplaar. In de loop van de jaren hebben een paar verschillende groepen wetenschappers beweerd een gefossiliseerde mug te vinden met oeroud bloed in zijn buik, maar de ontdekkingen van elk van deze teams bleken op hun beurt het resultaat van fouten of besmetting.
Vandaag werd aangekondigd dat we eindelijk zo'n exemplaar hebben, een met bloed doordrenkte mug die zo'n 46 miljoen jaar in het noordwesten van Montana in leisteenrots is bewaard. Het meest verbazingwekkende aan de ontdekking? Het werd drie decennia geleden gemaakt door een amateur-fossielenjager - een afgestudeerde student geologie genaamd Kurt Constenius - en liet vervolgens in een kelder zitten, en werd pas onlangs herkend door een gepensioneerde biochemicus genaamd Dale Greenwalt die bezig is fossielen te verzamelen in de Westelijke VS voor het Smithsonian Museum of Natural History.
Het exemplaar, vandaag beschreven in een paper van Greenwalt, gepubliceerd met museumonderzoekers en entomoloog Ralph Harbach in de Proceedings van de National Academy of Sciences, is opgesloten in steen, niet barnsteen, en (helaas voor liefhebbers van Jurassic Park ) het is niet oud genoeg om te worden gevuld met dinosaurusbloed. Maar het is de eerste keer dat we een versteende mug vinden met bloed in zijn buik.
De Kishenehn-formatie, in het noordwesten van Montana, in de buurt van Glacier National Park, waar het exemplaar werd gevonden. (Foto door Dale Greenwalt) Het in rotsen omhulde exemplaar werd oorspronkelijk ergens in de vroege jaren '80 opgegraven, toen Constenius, die toen een master in geologie aan de Universiteit van Arizona volgde, honderden gefossiliseerde insecten vond tijdens weekendreizen op fossielenjacht met zijn ouders in de Kishenehn-formatie in het noordwesten van Montana, in de buurt van Glacier National Park. In de jaren daarna hadden ze de fossielen gewoon in dozen in hun kelder in Whitefish, Montana achtergelaten en grotendeels vergeten.
Voer Greenwalt in, die in 2006 in het museum vrijwilligerswerk begon te doen en specimens catalogiseerde voor de paleobiologieafdeling. In 2008 begon hij aan zijn eigen project van het verzamelen van fossielen uit de Kishenehn elke zomer, deels omdat hij in een handboek over insectenevolutie een voor de hand liggende vermelding van Constenius 'ontdekkingen had gelezen, die nooit strikt in de wetenschappelijke literatuur was beschreven.
In de jaren daarna heeft Greenwalt duizenden exemplaren verzameld van 14 verschillende orden van insecten. De verzamelplaats is afgelegen - hij moet de rivier de Flathead, die langs de rand van het park loopt, naar een plaats drijven waar de rivier door lagen rots van de Kishenehn-formatie is gekapt, waaronder leisteen die de bodem van een meer vormde tijdens het Eoceen-tijdperk, zo'n 46 miljoen jaar geleden.
"Het is een fantastische site van fossiele insecten, misschien wel een van de beste ter wereld, " zegt hij, en merkte op dat een zeldzame combinatie van omstandigheden - dunne lagen fijnkorrelig sediment en een gebrek aan zuurstof - leidde tot een "verbijsterend" mate van conservering. ”Terwijl hij daar werkte, heeft hij een aantal belangrijke vondsten gedaan, specimens verzameld die hebben geleid tot de beschrijving van twee nieuwe insectensoorten (pdf).
Nadat Greenwalt de familie Constenius in Whitefish ontmoette en zijn werk beschreef, besloten ze hun fossielenverzameling aan het museum te schenken. Toen hij de dozen begon te catalogiseren met de fossielen en dit specifieke exemplaar tegenkwam, "merkte ik het onmiddellijk - het was duidelijk dat het anders was", zegt hij. Hij vermoedde dat de donker ondoorzichtige buik van de mug, opgesloten in een dun stuk schalie, 46 miljoen jaar oud bloed zou kunnen bevatten.
Medewerkers van het mineraalwetenschappelijk laboratorium van het museum hebben een aantal technieken gebruikt om het monster van dichtbij te scannen, waaronder energiedispersieve röntgenspectroscopie. "Het eerste wat we vonden, is dat de buik vol zit met ijzer, wat je zou verwachten van bloed, " zegt Greenwalt. Bovendien analyse met behulp van een secundaire ionen-massaspectrometer onthulde de aanwezigheid van heem, de verbinding die rode bloedcellen hun onderscheidende kleur geeft en waardoor ze zuurstof door het lichaam kunnen vervoeren. Andere tests die een afwezigheid van deze verbindingen elders in het fossiel aantoonden.
De bevindingen dienen als definitief bewijs dat bloed in het insect werd bewaard. Maar op dit moment weten wetenschappers niet hoe het fossiele bloed van het wezen de buik van de mug vult. Dat komt omdat DNA veel te snel wordt afgebroken om mogelijk 46 miljoen jaar te overleven als het opgesloten zit in steen (of in barnsteen, trouwens). Uit recent onderzoek is gebleken dat het een halfwaardetijd van ongeveer 521 jaar heeft, zelfs onder ideale omstandigheden.
Dit betekent dat zelfs als we op wonderbaarlijke wijze wat DNA van het oude wezen hadden, er momenteel een heleboel technische problemen zijn die voorkomen dat het klonen vergelijkbaar met dat in Jurassic Park een realiteit wordt. Voor het samenstellen van een volledig genoom uit DNA-fragmenten moeten we begrijpen hoe het hele genoom eruitziet (wat we in dit geval niet hebben), en om dat in een levend, ademend dier te veranderen, zou dat DNA in een eicel van een levende soort die zeer nauw verwant is aan het mysterieuze wezen dat we in de eerste plaats niet kennen.
Dus, helaas, zullen geen herrezen oude wezens vrij rondlopen dankzij deze nieuwe vondst. Toch is de vondst wetenschappelijk van belang, waardoor wetenschappers de evolutie van bloedvoedende insecten beter kunnen begrijpen. Voorheen was het dichtst in de buurt van een door bloed doordrenkte mug die wetenschappers hadden gevonden, een mug met overblijfselen van de malariaparasiet in zijn buik (pdf). Hoewel dat indirect bewijs levert dat muggen 15-20 miljoen jaar geleden met bloed werden gevoed, vertegenwoordigt deze nieuwe ontdekking het oudste directe bewijs van bloedzuigend gedrag. Het laat ook voor het eerst zien dat biologische moleculen zoals heem kunnen overleven als onderdeel van het fossielenbestand.
