Dino-Huhn bekommt einen Schritt näher


Die Rede von einer "Chickenosaurus" beleuchtet die Welt der Wissenschaft letzte Woche als Forscher ankündigte, dass sie den Schnabel eines Huhn-Embryos, die Schnauze des Ursprungsmodell Dinosaurier ähneln geändert hatte. Aber auch wenn einige Experten das Kunststück gelobt haben, ein Schnabel ist nur eine von viele Änderungen notwendig, um ein Huhn zu einem Dinosaurier zurückkehren.

Angesichts dieser Hindernisse, wie nahe Wissenschaftler sollen ein Dino-Huhn zu schaffen?

"Aus quantitativer Sicht sind wir es, 50 Prozent", sagte Jack Horner, Professor für Paläontologie an der Montana State University und Kurator für Paläontologie im Museum of the Rockies. [Siehe Bilder von Hühnerembryos mit dinosaurierartige Schnauzen]

Horner unterstützt seit langem die Idee einer Änderung ein Huhn auszusehen wie ein Dinosaurier, und anders als die Forscher auf die neueste Studie, will er eigentlich eine Leben zu erhöhen. Und warum hier aufhören? Durch das Verständnis, wie und wann könnten bestimmte molekulare Mechanismen ändern unzählige Veränderungen in Reichweite sein. Horner hingewiesen, ist eine Glow-in-the-Dark-Einhorn nicht ausgeschlossen.

Es gibt vier größere Modifikationen notwendig, um eine so genannte Chickenosaurus zu machen, sagte Horner. Um ein Huhn in ein dinosaurlike Tier zu verwandeln, müssten Wissenschaftler geben, Zähne und einen langen Schweif, und wieder seine Flügel wieder in die Arme und Hände.

Die Kreatur müsste auch einen modifizierte Mund – ein Kunststück vollbracht von den Forschern, die haben diese neueste studiert, sagte er.

"Diese Dino-Huhn-Projekt – wir können es vergleichen, um die Mond-Projekt" Horner sagte Leben Wissenschaft. "Wir wissen, dass wir es schaffen können; Es ist nur... gibt es einige große Hürden. "

Künftige Herausforderungen

Eines dieser "große Hürden" wurde in der neuesten Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Evolution, in denen Forscher Dino Schnauzen Huhn Schnäbel verwandelte 12 Mai geräumt. Aber auch scheinbar kleine Schritt beteiligt sieben Jahre arbeiten. Die Forscher untersuchten zunächst, Schnabel in die Embryonen von Hühnern und emus, und Schnauze Entwicklung in die Embryonen von Alligatoren, Schildkröten und Eidechsen.

Es ist wahrscheinlich, dass vor Millionen von Jahren, Vögel und Reptilien hatten ähnliche Entwicklungsstörungen Wege, die ihnen Schnauzen gab, aber im Laufe der Zeit molekulare Veränderungen führten zur Entwicklung der Schnäbel in Vögel, der Forscher sagte.

Es ist schwierig für Wissenschaftler zu Embryonen der heutigen Tiere wie Krokodile, zu vergleichen, weil sie zu Farmen zu finden, die sie zu erhöhen. Und dann, die molekulare Arbeit — Bestimmung genau welche Entwicklungsstörungen Wege unterschiedlich sind, wie sie anders sind und was sie steuert – können "unzählige Stunden und Hunderte von Experimenten für ein paar erfolgreiche diejenigen," sagte der Studie führen Forscher, Bhart-Anjan Bhullar, ein Paläontologe und Entwicklungsbiologe derzeit an der University of Chicago und an der Yale University, wo er als Vollzeit-Dozenten startet Kreuz ernannt. "Es ist irgendwie dasselbe wie Fossilien zu finden."

Für ihre "Fossil zu finden," mussten die Forscher eine umfangreiche Fossilien der Vögel und ihrer Vorfahren zu sehen, wie Vögel in verschiedenen Stadien ihrer Entwicklung aussah.

"Du musst verstehen, was Sie Ablaufverfolgung sind bevor Sie versuchen, es, Spuren" Bhullar erzählte Leben Wissenschaft.

Bhullar; sein Doktorvater Arkhat Abzhanov, Entwicklungsbiologe an der Harvard University; und ihre Teamkollegen konzentrierte sich auf zwei Gene, die Gesichtsentwicklung tätig sind. Jedes Gen kodiert eine Protein, aber die Proteine – die Durchführung der Arbeit der Gene – zeigten verschiedene Aktivitäten im heutigen Huhn und Reptil Embryonalentwicklung, fanden die Forscher. Wenn die Forscher die Aktivität dieser beiden Proteine bei Hühnern blockiert, entwickelt die Vögel Strukturen, die Schnauzen, nicht Schnabel ähnelte.

Unerwartete Entdeckung

Und dann gibt es die unerwartete Feststellung, dass die komplexe Aufgabenstellung ergab: Wenn die Gruppe die Schnäbel von Hühnerembryos in Schnauzen verwandelt, sie verändert auch versehentlich des Huhns Gaumen oder Dach des Mundes.

Im Gegensatz dazu sagte die Gaumen der Vogel Embryonen waren breit und flach und "mit dem Rest des Schädels in einer Weise, die angestammten Reptilien Pfälzern Tat, aber Vogel Pfälzern nicht" verbunden, Bhullar. Vögeln "der pfälzische Knochen ist wirklich lang und dünn, und es ist nicht sehr verbunden mit anderen Knochen des Schädels," sagte Bhullar. In der Tat können Vögel heben ihre Aufsatzbacke unabhängig von ihren Unterkiefer – eine Fähigkeit, die nicht in den meisten anderen Wirbeltieren gesehen.

So ändern Sie den Schnabel, die Forscher auch den Gaumen geändert. Als die Forscher die Fossilaufzeichnung zurückkehrten, fanden sie, dass die Schnauze und Palatin Knochen erschien, zusammen im Laufe der Evolution zu ändern. Zum Beispiel sagte ein 85 Millionen Jahre alte Fossil einer vogelartigen Kreatur, die Zähne und einen primitiven Schnabel hatte auch einen vogelartigen Gaumen hatte, sie. [Infografik: Wie erstelle ich ein Dino-Huhn]

Jedoch in eine noch ältere Fossil, der Palatin wurde nicht verwandelt, und weder war der Schnabel Bhullar sagte.

"Teil, die experimentell überprüfen ist ob die molekularen Veränderungen, die wir sehen tatsächlich in der Lage sind, die Anatomie in die Art und Weise ändern, wie wir vorhergesagt haben," sagte Bhullar. "In gewisser Weise rekapituliert, dass die Veränderung, die wir in den Fossilien zu sehen."

Aber sein Ziel "ist einfach zu verstehen, in so ein tief wie möglich, die molekularen Mechanismen hinter wichtige evolutionäre Veränderungen," sagte er. Er ist nicht daran interessiert, "einen mehr nonavian, dinosaurlike Vogel."

Wird es funktionieren?

Aber Horner ist daran interessiert, eine so genannte Chickenosaurus. Seine Gruppe arbeitet derzeit an geben dem Huhn ein long-Tail-wohl der komplexeste Teil ein Dino-Huhn zu machen, sagte er. Zum Beispiel untersucht sie nur Gene in Mäusen, um festzustellen, welche Arten von genetischen Wege Block Schweif Entwicklung. Dieses Wissen ihnen herauszufinden, wie schalten Sie Heck Wachstum helfen könnte, sagte er. [Echte von gefälschten? 8 Bizarre hybride Tiere]

Aber es bleibt abzuwarten, wie die Hühner Tails, Arme, Finger und Zähne reagieren würde, sagte Bhullar.

"Aber auf der anderen Seite können Hühner belastbar Kreaturen sein." Nur, weil Sie einerseits geändert bedeutet nicht, dass das Tier wird in der Lage zu nutzen oder in der Lage, es richtig zu verwenden,", sagte er. "Sie könnte vielleicht ein Chicken Fingers geben, aber wenn die Finger nicht die richtigen Muskeln zu haben, oder wenn das Nervensystem und das Gehirn nicht richtig verdrahtet sind um zu bewältigen, eine Hand, die getrennte Ziffern aufweist, dann können musst du eine beträchtliche Menge an zusätzlicher Technik."

"Leute unterschätzen manchmal auch Plastizität [Flexibilität] des Körpers", sagte Bhullar. "Es ist erstaunlich, wie viel Entschädigung geht weiter, und das Nervensystem, insbesondere sehr plastisch ist."

Bhullar zufolge würden dinosaurlike Features, z. B. eine Schnauze und Zähne, die wiederhergestellt werden, er fragt sich, "ob das Gehirn selbst in irgendeiner Weise, die diese Tiere diese Features ermöglichen rewire würde nicht."

Horner verglichen verleiht ein Huhn einen dinosaurlike Schweif einen Wolf in einem Chihuahua Zucht außer dass es auf eine beschleunigte Zeitskala.

"Wir alle Arten von gentechnisch veränderten Tieren bereits aus der Zucht haben," sagte er. "Wir [könnten] ein Dino-Huhn machen, und wir [konnten] eine Glow-in-the-Dark-Einhorn. Grundsätzlich können wir alles, was wir wollen, dass ich denke, wenn wir verstehen, dass die Gene.

"Und die Frage ist:"Warum jemand kümmern würde wenn sie nicht über ein Chihuahua kümmern?"" Horner hinzugefügt.

Für ihn ist die Chickenosaurus über die größte aller Fragen zu beantworten.

"Jeder von uns, dass Neugier darüber, wie wir alle hier haben und wo alles herkommt für Evolutionsbiologie zu interessieren hat", sagte Horner. "Es ist im Grunde der Bauplan des Lebens auf dieser Erde."

Laura Geggel auf Twitter folgen @LauraGeggel . Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +.

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