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恐竜ショッカー

メアリー・シュヴァイツァーは、青いカプリのズボンとノースリーブのトップ、裸の肩に流れる長い髪にきちんと身を包み、薄暗いラボの顕微鏡に座って、細い枝の血管のネットワークを示す輝くコンピューター画面だけで顔を照らしました。 そうです、血管。 恐竜から。 「ほほほ、私は興奮している」と彼女は笑う。 「私はとても興奮しています。」

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地上で6800万年後、モンタナで見つかったティラノサウルスレックスが掘られ、その足の骨がバラバラに砕かれ、ローリーのノースカロライナ州立大学のシュヴァイツァーの研究室で断片が酸に溶解されました。 「クールビーン」と彼女は言い、画面の画像を見ます。

昨年、シュバイツァーがT.レックスの骨の中にある細胞全体のように見える血管や構造を発見したことを発表したのは、実に大きなニュースでした。 この発見は、まだ柔らかい恐竜の組織の痕跡でさえ生き残ることができるとは想像もしていなかった同僚を驚かせました。 結局のところ、どの教科書でもわかるように、動物が死ぬと、血管、筋肉、皮膚などの軟部組織は時間とともに腐敗して消えますが、骨などの硬組織は徐々に環境からミネラルを獲得して化石になることがあります。 現代の細胞生物学のツールを使用して恐竜を研究した最初の科学者の1人であるシュヴァイツァーは、数千万年前の一部の硬い化石が内部に隠された軟組織の残骸を持っている可能性があることを示すことで、従来の知恵を覆しました。 「それが以前に発見されなかった理由は、正しい考えの古生物学者がメアリーが彼女の標本でしたことをするということではない。 メリーランド大学の恐竜古生物学者トーマス・ホルツJr.は、「このようなものを地面から掘り起こして、それを酸で破壊するために、このすべての努力に取り組むわけではありません」と述べています。 「それは素晴らしい科学です。」この観察は、恐竜がどのように進化し、その筋肉と血管がどのように機能したかについて新たな光を当てることができました。 そして、新しい発見は恐竜が温血であるか冷血であるか、あるいはその両方であるかについての長期にわたる議論を解決するのに役立つかもしれません。

一方、シュバイツァーの研究は「若い地球」の創造論者によってハイジャックされており、恐竜の軟部組織は何百万年も生き残れないと主張しています。 彼らは、彼女の発見が、創世記の解釈に基づいて、地球はほんの数千年であるという彼らの信念を支持すると主張しています。 もちろん、古生物学者が創造論者と異なることは珍しいことではありません。 しかし、創造論者がシュヴァイツァーのデータを誤って伝えると、彼女は個人的にそれを受け入れます。彼女は自分自身を「完全で完全なクリスチャン」と表現します。彼女のオフィスの棚には、旧約聖書の詩を載せたプラークがあります: 」と主は宣言します。「あなたを傷つけないで、あなたを繁栄させる計画、あなたに希望と未来を与える計画」

シュバイツァーの古生物学への非正統的なアプローチは、彼女の回り道のキャリアパスにたどることができるかもしれません。 モンタナ州ヘレナで育った彼女は、多くの子供たちと同様に恐竜に魅了された段階を経ました。 実際、5歳で彼女は古生物学者になると発表しました。 しかし、彼女はまず、コミュニケーション障害の大学の学位を取得し、結婚し、3人の子供を持ち、高校生に治療生物学を簡潔に教えました。 大学を卒業してから十数年後の1989年、彼女は現在スミソニアン協会の関連機関であるロッキー博物館の古生物学者ジャック・ホーナーが教えるモンタナ州立大学の授業に参加しました。 講義は恐竜に対する彼女の情熱を再燃させました。 すぐ後に、彼女はホーナーの研究室でボランティアの立場に彼女の方法を話し、古生物学の博士号を追求し始めました。

彼女は当初、恐竜の骨の微視的構造が動物の体重に応じてどのように異なるかを研究すると考えていました。 しかし、その後、赤い斑点で事件が来ました。

1991年、シュヴァイツァーは、6500万歳のT. rexの骨の薄片を研究しようとしていました。 彼女はスライスをスライドガラスに貼り付けるのに苦労していたので、大学の分子生物学者に助けを求めました。 生物学者であるゲイル・カリスは、たまたま獣医会議にスライドを持ち込み、そこで他の人が見るために古代のサンプルを用意しました。 獣医の一人がカリスのところに行って、「あなたはその骨に赤血球があることを知っていますか?」と言った。案の定、顕微鏡下で、骨は赤い円盤で満たされているように見えた。 後に、シュヴァイツァーはこう振り返ります。「私はこれを見て、私はこれを見て、これは不可能だと思った。 赤血球は保存されません。」
シュバイツァーはスライドをホーナーに見せた。 「彼女が赤血球のような構造を初めて見つけたとき、そうだ、そうだね」と彼女のメンターは回想する。 彼は、それらが赤血球である可能性があると考えましたが、彼は彼女にいくつかのアドバイスを与えました:「今、あなたはそれが彼らのものではないことを示す証拠を見つけることができるかどうか見てください。」

彼女が代わりに見つけたのは、骨のヘムの証拠であり、それらが赤血球であるという考えに対する追加のサポートです。 ヘムはヘモグロビンの一部であり、血液中の酸素を運び、赤血球に色を与えるタンパク質です。 「例外的な保存に関して、本当に興味を持ちました」と彼女は言います。 その1つの恐竜の粒子が6, 500万年間ぶらぶらできた場合、おそらく教科書は化石化について間違っていたでしょう。

シュバイツァーは、コンピューター、実験室での作業、見知らぬ人との会話に絶望的であると主張し、自己を非難する傾向があります。 しかし、同僚は彼女を賞賛し、彼女は決意があり勤勉であり、ほとんどの古生物学者のスキルを超えた多くの複雑な実験室のテクニックを習得したと述べています。 そして、異常な質問をすることは多くの神​​経を使いました。 「もしあなたが彼女をある方向に向けて、そのように行かないと言ったら、彼女はなぜ、と言うような人なのです。そして彼女は自分で行ってテストします」とフロリダ州立大学の古生物学者グレゴリー・エリクソンは言います。 。 シュヴァイツァーはリスクをとる、とコロラド大学古生物学者のカレン・チンは言う。 「それは大きな見返りになるかもしれないし、単なる一種のハムの研究プロジェクトになるかもしれない。」

2000年、ロッキー博物館のフィールドクルーチーフであるボブハーモンは、遠くのモンタナ渓谷で昼食を食べていたときに、岩の壁から骨が突き出ているのを見ました。 その骨は、世界で最もよく保存されているT. rexの一部であることが判明しました。 次の3つの夏の間、労働者は恐竜を削り取り、崖の表面から徐々にそれを取り除きました。 彼らはハーモンの名誉でB.レックスと呼び、それをボブと愛称で呼んだ。 2001年、彼らは恐竜の一部と周囲の土を石膏で包み、それを保護しました。 パッケージの重量は2, 000ポンドを超えていましたが、ヘリコプターの容量をわずかに上回っていたため、半分に分割されました。 B. rexの脚の骨の1つは、2つの大きな破片といくつかの破片に分割されました。シュバイツァーが彼女のマイクロスケールの探検に必要なものでした。

ボブの名前が間違っていたことが判明しました。 「それは女の子であり、彼女は妊娠している」とシュバイツァーは、彼女が実験室の技術者に断片を見たとき言ったことを思い出す。 シュヴァイツァーは、大腿骨のくぼんだ内側の表面で、骨の破片を発見し、骨を作った恐竜について驚くべき量の情報を与えました。 骨は石のように安定しているように見えるかもしれませんが、実際には絶えず流動しています。 妊娠中の女性は、骨からのカルシウムを使用して、発達中の胎児の骨格を作ります。 雌の鳥は卵を産み始める前に、脚と他の骨の内側に髄質骨と呼ばれるカルシウムが豊富な構造を形成します。 彼らは繁殖期にそれを利用して卵殻を作ります。 シュヴァイツァーは鳥を研究していたので、彼女は髄質の骨について知っていました、そしてそれは彼女がそのT. rex標本で見ていると思ったことでした。

現在、ほとんどの古生物学者は、鳥が恐竜に最も近い生きている親類であることに同意しています。 実際、彼らは鳥は恐竜であると言います。カラフルで、信じられないほど多様で、かわいい小さな羽の恐竜です。 ジュラ紀の森林の獣脚類は、裏庭の餌場、熱帯のオオハシ、およびアフリカのサバンナを横切るダチョウを訪れるゴールドフィンチに住んでいます。

彼女の恐竜の骨を理解するために、シュヴァイツァーは、2つの最も原始的な生きている鳥、ダチョウとエミューに注目しました。 2004年の夏、彼女はいくつかのダチョウの飼育者にメスの骨を求めました。 数ヶ月後、ある農家が電話をかけた。 「あの女性のダチョウはまだ必要ですか?」ノースカロライナ州の暑さの中で数日間、死んだ鳥は農夫のバックホウのバケツにいました。 シュヴァイツァーと2人の同僚は、香りのよい枝肉から足を集め、ローリーに戻しました。

誰もが知る限り、シュバイツァーは正しかった。恐竜のボブは、彼女が亡くなったとき、本当に髄質の骨を蓄えていた。 昨年6月にScienceに発表された論文は、ダチョウとエミューの髄質骨の顕微鏡写真を恐竜の骨と並べて示し、ほぼ同一の特徴を示しています。

B.レックスの骨片をさらにテストする過程で、シュヴァイツァーは実験技師のジェニファーヴィットマイヤーに、弱酸に入れるように依頼しました。弱酸は化石化した骨を含む骨をゆっくりと溶かしますが、軟部組織は溶かしません。 2004年1月の金曜日の夜、ウィットマイヤーはいつものように研究室にいました。 彼女は3日間酸の中にあった化石チップを取り出し、顕微鏡下に置いて写真を撮りました。 「(チップは)あまりにも曲がっていたので、焦点を合わせることができませんでした」とウィットマイヤーは回想します。 彼女は鉗子を使ってそれを平らにしました。 「私の鉗子はそこに沈み、少しくぼみを作って元に戻りました。 最後に、彼女の刺激によって、彼女は自分が持っているものに気付きました。周囲のミネラル骨が溶けたときに残された恐竜の軟組織の破片です。 突然、シュヴァイツァーとウィットマイヤーは、他の誰も見たことのないものを扱っていました。 数週間の間、ウィットマイヤーは、毎日クリスマスのようだったと言いました。

ラボでは、Wittmeyerが6つのコンパートメントを備えた皿を取り出し、各コンパートメントは透明な液体で少し茶色のティッシュを保持し、顕微鏡レンズの下に置きます。 各標本の内部には、ほぼ透明な分岐血管の細かいネットワークがあります。これは、6800万年前に森を歩き、卵を産む準備をしている雌のティラノサウルスレックスの組織です。 クローズアップすると、そのT. rexの血管と彼女のダチョウのいとこが著しく似ています。 恐竜の船の中には、シュヴァイツァーが学術論文の豊富な科学的注意から外交的に「丸い微細構造」と呼ぶものがありますが、それらは赤くて丸く、彼女と他の科学者は赤血球だと疑っています。

もちろん、誰もが知りたいのは、その組織にDNAが潜んでいるかどうかです。 ウィットマイヤーは、発見以来マスコミに関する多くの経験から、これを「ひどい質問」と呼んでいます。シュヴァイツァーの研究が、aに保存されたDNAから恐竜が再生されたSFのジュラシックパークの現実のバージョンへの道を開いているかどうかです。 しかし、動物の遺伝的スクリプトを運ぶDNAは非常に壊れやすい分子です。 また、埋葬中または掘り出された後、微生物や皮膚細胞などの現代の生物学的物質で非常に簡単に汚染されるため、研究するのは途方もなく困難です。 代わりに、シュバイツァーは恐竜の組織サンプルのタンパク質をテストしています。タンパク質は少し丈夫で、汚染物質とより簡単に区別されます。 具体的には、彼女はコラーゲン、エラスチン、ヘモグロビンを探していました。 コラーゲンは骨の足場の大部分を占め、エラスチンは血管に巻き付けられ、ヘモグロビンは赤血球内で酸素を運びます。

タンパク質の化学構造は進化によって変化するため、科学者はタンパク質の配列を調べて、恐竜の進化の詳細を知ることができます。 また、タンパク質は体内ですべての作業を行うため、それらを研究することで、恐竜の生理学、たとえば筋肉や血管がどのように機能したかを科学者が理解できるようになるかもしれません。

タンパク質は非常に小さいため、顕微鏡で見つけることはできません。 それらを探すために、シュヴァイツァーは抗体、タンパク質の特定のセクションを認識して結合する免疫系分子を使用します。 シュヴァイツァーとウィットマイヤーは、ニワトリのコラーゲン、牛のエラスチン、およびダチョウのヘモグロビンに対する抗体を使用して、恐竜組織の類似分子を検索しています。 2005年10月の古生物学会議で、シュヴァイツァーは標本から実際の恐竜タンパク質を検出したという予備的な証拠を提示しました。

過去1年間のさらなる発見は、B。レックスの軟部組織の発見は単なる吸虫ではなかったことを示しています。 シュバイツァーとウィットマイヤーは、別のT.レックス、アルゼンチンの獣脚類、30万年前の羊毛マンモスの化石で、可能性のある血管、骨形成細胞、結合組織を発見しました。 シュヴァイツァーの仕事は、「減衰を本当に理解していないことを私たちに示すことです」とホルツ氏は言います。 「自然界には多くの本当に基本的なものがありますが、それは人々がただ推測するだけです。」

若き地球創造論者は、シュヴァイツァーの作品を革命的であると考えていますが、まったく異なる方法です。 シュバイツァーが恐竜の標本に含まれる可能性のある赤血球について1997年に人気の科学雑誌Earthに記事を書いた後、彼らは最初にシュヴァイツァーの作品をつかみました。 クリエーション誌は、シュヴァイツァーの研究は「数百万年前に住んでいた恐竜の考え全体に対する強力な証言である」と主張しました。 それは、最近の創造に関する聖書の記述の多くを語っています。」

これはシュバイツァーを狂わせます。 地質学者は、B。rexが発見されたHell Creek層は6, 800万歳であり、その中に埋葬されている骨も同様であることを確立しています。 彼女は、一部のクリスチャンが彼女のデータの本当の意味を隠していると非難していることを恐れています。 「彼らはあなたを本当にひどく扱います」と彼女は言います。 「彼らはあなたの言葉をひねり、あなたのデータを操作します。」彼女にとって、科学と宗教は世界を見る2つの異なる方法を表しています。 自然現象を説明するために神の手を呼ぶことは、科学の規則を破ります。 結局のところ、彼女は、神が求めているのは、証拠ではなく信仰であると言います。 「神が存在するというすべてのこの証拠と証拠があれば、信仰は必要ありません。 私たちが彼の存在を証明することができないように、彼は一種のそれをデザインしたと思います。 それは本当にクールだと思います。」

定義上、科学の全ポイントは未知のものを探ることであるため、科学者が知らないことがたくさんあります。 科学者がすべてを説明していないことを明確にすることで、シュヴァイツァーは他の説明の余地を残しています。 「特定のドアを開いたままにしておくことは常に賢明だと思います」と彼女は言います。

しかし、分子と細胞の長期保存に対するシュヴァイツァーの関心には、別世界の次元があります。彼女は、火星、土星の月タイタン、および他の天体の可能な過去の生命の証拠を探すためにNASAの科学者と協力しています。 (例えば、科学者たちはこの春、土星の小さな月エンケラドスが液体の水を持っているように見えることを発表しました。これは生命にとってありそうな前提条件です。)

宇宙生物学は、生物学の奇妙な分野の1つであり、存在する場合もしない場合もあり、認識可能な形式をとる場合もあれば、そうでない場合もある生命を扱っています。 「NASA​​に携わるほぼすべての人にとって、彼らはただ天国にいます。宇宙生物学の問題に取り組んでいます」とシュバイツァーは言います。 彼女のNASAの研究では、予期しない場所での生命の兆候を調べるために抗体を使用しています。 「私にとって、それは目的を達成するための手段です。 恐竜について本当に知りたいです。」

その目的のために、シュヴァイツァーはウィットマイヤーと一緒に、暗い部屋で顕微鏡の前で何時間も過ごします。 第4世代のモンタナンにとって、比較的ゆったりとしたローリーエリアでさえ、大都市です。 彼女はモンタナ州の馬に乗った野外の場所を探すことについて物憂げに思い出します。 「顕微鏡による古生物学はそれほど楽しいものではありません」と彼女は言います。 「私はむしろ歩き回っています。」

「私の眼球は完全に揚げただけです」と、シュヴァイツァーは、輝く血管と塊で顕微鏡の接眼レンズを数時間じっと見つめています。 あなたはそれが彼女が典型的ではないために支払う価格と呼ぶことができます。

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