Mengenakan rapi celana Capri biru dan atasan tanpa lengan, rambut panjang tergerai di atas bahu telanjangnya, Mary Schweitzer duduk di depan mikroskop di sebuah lab redup, wajahnya hanya diterangi oleh layar komputer yang bersinar memperlihatkan jaringan kapal-kapal bercabang tipis. Itu benar, pembuluh darah. Dari dinosaurus. "Ho-ho-ho, aku senang sekali, " dia terkekeh. "Aku, benar-benar bersemangat."
Konten terkait
- The Scientist Behind "Jurassic World", Jack Horner, Memecah Trailer Film yang Mendebarkan
- Gigitan Berbahaya dan Mematikan milik Tyrannosaurus Rex
- Keturunan Hidup Dinosaurus
Setelah 68 juta tahun di tanah, Tyrannosaurus rex yang ditemukan di Montana digali, tulang kakinya patah berkeping-keping, dan fragmen dilarutkan dalam asam di laboratorium Schweitzer di North Carolina State University di Raleigh. "Kacang keren, " katanya, melihat gambar di layar.
Itu memang berita besar tahun lalu ketika Schweitzer mengumumkan dia telah menemukan pembuluh darah dan struktur yang tampak seperti seluruh sel di dalam tulang T. rex itu — pengamatan pertama dari jenisnya. Temuan itu memukau rekan-rekannya, yang tidak pernah membayangkan bahwa bahkan jejak jaringan dinosaurus yang masih lunak pun bisa bertahan. Lagi pula, seperti yang akan dikatakan oleh buku teks mana pun, ketika seekor binatang mati, jaringan lunak seperti pembuluh darah, otot dan kulit membusuk dan menghilang seiring waktu, sementara jaringan keras seperti tulang secara bertahap dapat memperoleh mineral dari lingkungan dan menjadi fosil. Schweitzer, salah satu ilmuwan pertama yang menggunakan alat biologi sel modern untuk mempelajari dinosaurus, telah mengubah kebijaksanaan konvensional dengan menunjukkan bahwa beberapa fosil sekeras batu yang berusia puluhan juta tahun mungkin memiliki sisa-sisa jaringan lunak yang tersembunyi di dalam interiornya. “Alasan belum ditemukan sebelumnya adalah ahli paleontologi yang berpikiran benar akan melakukan apa yang Mary lakukan dengan spesimennya. Kami tidak melakukan semua upaya ini untuk menggali benda-benda ini dari tanah untuk kemudian menghancurkannya dengan asam, ”kata ahli paleontologi dinosaurus Thomas Holtz Jr., dari University of Maryland. "Ini ilmu yang luar biasa." Pengamatan itu bisa memberi cahaya baru tentang bagaimana dinosaurus berevolusi dan bagaimana otot dan pembuluh darah mereka bekerja. Dan temuan baru ini dapat membantu menyelesaikan debat jangka panjang tentang apakah dinosaurus berdarah panas, berdarah dingin — atau keduanya.
Sementara itu, penelitian Schweitzer telah dibajak oleh kreasionis "bumi muda", yang bersikeras bahwa jaringan lunak dinosaurus tidak mungkin bertahan jutaan tahun. Mereka mengklaim bahwa penemuannya mendukung kepercayaan mereka, berdasarkan interpretasi mereka atas Kejadian, bahwa bumi baru berusia beberapa ribu tahun. Tentu saja, seorang paleontologis berbeda dengan para kreasionis. Tetapi ketika kreasionis keliru menggambarkan data Schweitzer, dia mengambilnya secara pribadi: dia menggambarkan dirinya sebagai "seorang Kristen yang lengkap dan total." Di atas rak di kantornya terdapat sebuah plakat bertuliskan ayat Perjanjian Lama: "Karena aku tahu rencana yang aku miliki untukmu, ”Demikianlah firman Tuhan, “ rencanakan untuk mensejahterakan kamu dan tidak melukaimu, rencanakan untuk memberi kamu harapan dan masa depan. ”
Bisa jadi pendekatan Schweitzer yang tidak ortodoks terhadap paleontologi dapat ditelusuri ke jalur karier bundarannya. Tumbuh di Helena, Montana, ia melewati fase ketika, seperti banyak anak-anak, ia terpesona oleh dinosaurus. Faktanya, pada usia 5 tahun dia mengumumkan akan menjadi ahli paleontologi. Tetapi pertama-tama dia mendapatkan gelar sarjana dalam gangguan komunikasi, menikah, memiliki tiga anak dan secara singkat mengajar biologi remedi kepada siswa sekolah menengah. Pada tahun 1989, selusin tahun setelah dia lulus dari perguruan tinggi, dia duduk di sebuah kelas di Montana State University yang diajarkan oleh ahli paleontologi Jack Horner, dari Museum of the Rockies, yang sekarang merupakan afiliasi dari Smithsonian Institution. Ceramah-ceramah itu membangkitkan kembali kecintaannya pada dinosaurus. Segera setelah itu, dia berbicara tentang posisi sukarela di laboratorium Horner dan mulai mengejar gelar doktor di bidang paleontologi.
Dia awalnya berpikir dia akan mempelajari bagaimana struktur mikroskopis tulang dinosaurus berbeda tergantung pada berapa berat hewan itu. Namun kemudian muncul insiden dengan bintik-bintik merah.
Pada 1991, Schweitzer mencoba mempelajari irisan tulang tipis dari T. rex berusia 65 juta tahun. Dia mengalami kesulitan membuat irisan menempel pada slide kaca, jadi dia mencari bantuan dari seorang ahli biologi molekuler di universitas. Ahli biologi, Gayle Callis, kebetulan membawa slide ke konferensi dokter hewan, di mana dia membuat sampel kuno untuk dilihat orang lain. Salah satu dokter hewan mendatangi Callis dan berkata, "Apakah Anda tahu Anda memiliki sel darah merah di tulang itu?" Benar saja, di bawah mikroskop, tampak bahwa tulang itu penuh dengan cakram merah. Kemudian, Schweitzer mengenang, “Saya melihat ini dan saya melihat ini dan saya pikir, ini tidak mungkin. Sel darah merah tidak bertahan. "
Schweitzer menunjukkan slide ke Horner. "Ketika dia pertama kali menemukan struktur yang tampak seperti sel darah merah, saya berkata, Yap, seperti itulah bentuknya, " kenang mentornya. Dia pikir itu mungkin mereka adalah sel darah merah, tetapi dia memberinya beberapa saran: "Sekarang lihat apakah Anda dapat menemukan beberapa bukti untuk menunjukkan bahwa itu bukan seperti itu."
Apa yang dia temukan adalah bukti adanya heme di tulang — dukungan tambahan untuk gagasan bahwa mereka adalah sel darah merah. Heme adalah bagian dari hemoglobin, protein yang membawa oksigen dalam darah dan memberi warna pada sel darah merah. “Itu membuat saya sangat ingin tahu tentang pelestarian yang luar biasa, ” katanya. Jika partikel dari satu dinosaurus itu bisa bertahan selama 65 juta tahun, mungkin buku pelajaran itu salah tentang fosilisasi.
Schweitzer cenderung mencela diri sendiri, mengaku tidak punya harapan di komputer, praktikum, dan berbicara dengan orang asing. Tetapi rekan-rekannya mengaguminya, mengatakan bahwa dia gigih dan pekerja keras dan telah menguasai sejumlah teknik laboratorium kompleks yang berada di luar keterampilan kebanyakan ahli paleontologi. Dan mengajukan pertanyaan yang tidak biasa butuh banyak keberanian. "Jika Anda mengarahkannya ke suatu arah dan berkata, jangan pergi ke sana, dia adalah tipe orang yang akan berkata, Mengapa? —Dan dia pergi dan mengujinya sendiri, " kata Gregory Erickson, ahli paleobiologi di Florida State University . Schweitzer mengambil risiko, kata Karen Chin, ahli paleontologi Universitas Colorado. "Ini bisa menjadi hadiah besar atau hanya semacam proyek penelitian."
Pada tahun 2000, Bob Harmon, seorang kepala kru lapangan dari Museum of the Rockies, sedang makan siang di sebuah ngarai Montana yang terpencil ketika dia mendongak dan melihat tulang mencuat dari dinding batu. Tulang itu ternyata menjadi bagian dari T. rex yang mungkin paling terpelihara di dunia. Selama tiga musim panas berikutnya, para pekerja menyapu dinosaurus, secara bertahap melepaskannya dari permukaan tebing. Mereka menyebutnya B. rex untuk menghormati Harmon dan menjulukinya Bob. Pada tahun 2001, mereka membungkus bagian dinosaurus dan kotoran di sekitarnya untuk melindunginya. Paket itu berbobot lebih dari 2.000 pound, yang ternyata tepat di atas kapasitas helikopter mereka, sehingga mereka membaginya menjadi dua. Salah satu tulang kaki B. rex dipecah menjadi dua bagian besar dan beberapa bagian — persis seperti yang dibutuhkan Schweitzer untuk penjelajahan skala mikro.
Ternyata Bob salah nama. "Ini perempuan dan dia hamil, " kenang Schweitzer kepada teknisi labnya ketika dia melihat pecahannya. Pada permukaan lubang di dalam tulang paha, Schweitzer telah menemukan potongan tulang yang memberi informasi mengejutkan tentang dinosaurus yang membuatnya. Tulang mungkin tampak stabil seperti batu, tetapi sebenarnya terus-menerus berubah. Wanita hamil menggunakan kalsium dari tulang mereka untuk membangun kerangka janin yang sedang berkembang. Sebelum burung betina mulai bertelur, mereka membentuk struktur kaya kalsium yang disebut tulang meduler di bagian dalam kaki mereka dan tulang lainnya; mereka menggambar di atasnya selama musim kawin untuk membuat kulit telur. Schweitzer telah mempelajari burung, jadi dia tahu tentang tulang meduler, dan itulah yang dia pikir dia lihat dalam spesimen T. rex.
Kebanyakan ahli paleontologi sekarang setuju bahwa burung adalah kerabat terdekat dinosaurus yang hidup. Bahkan, mereka mengatakan bahwa burung adalah dinosaurus — dinosaurus berbulu kecil yang berwarna-warni, sangat beragam, lucu. Theropoda hutan Jurassic hidup di dalam goldfinch mengunjungi pengumpan halaman belakang, toucans dari daerah tropis dan burung unta yang melintas di sabana Afrika.
Untuk memahami tulang dinosaurusnya, Schweitzer beralih ke dua burung yang paling primitif: burung unta dan emu. Pada musim panas 2004, ia meminta beberapa peternak burung unta untuk menemukan tulang betina. Seorang petani menelepon, berbulan-bulan kemudian. "Kalian masih membutuhkan burung unta betina itu?" Burung yang mati itu telah berada di ember backhoe petani selama beberapa hari di panas Carolina Utara. Schweitzer dan dua rekannya mengumpulkan satu kaki dari bangkai harum dan membawanya kembali ke Raleigh.
Sejauh yang bisa dikatakan siapa pun, Schweitzer benar: Bob si dinosaurus benar-benar memiliki simpanan tulang meduler ketika dia mati. Sebuah makalah yang diterbitkan dalam Science Juni lalu menyajikan gambar mikroskopis dari tulang meduler dari burung unta dan emu berdampingan dengan tulang dinosaurus, menunjukkan fitur yang hampir identik.
Dalam proses pengujian fragmen tulang B. rex lebih lanjut, Schweitzer meminta teknisi labnya, Jennifer Wittmeyer, untuk memasukkannya ke dalam asam lemah, yang perlahan-lahan melarutkan tulang, termasuk tulang fosil — tetapi bukan jaringan lunak. Suatu Jumat malam di bulan Januari 2004, Wittmeyer berada di lab seperti biasa. Dia mengeluarkan kepingan fosil yang telah berada dalam asam selama tiga hari dan meletakkannya di bawah mikroskop untuk mengambil gambar. “[Chip] sangat melengkung, saya tidak bisa fokus, ” kenang Wittmeyer. Dia menggunakan tang untuk meratakannya. "Tang-kakiku agak tenggelam ke dalamnya, membuat sedikit lekukan dan meringkuk kembali. Aku seperti, hentikan! ”Akhirnya, karena kekesalannya, dia menyadari apa yang dia miliki: serpihan jaringan lunak dinosaurus tertinggal ketika tulang mineral di sekitarnya telah larut. Tiba-tiba Schweitzer dan Wittmeyer berurusan dengan sesuatu yang belum pernah dilihat orang lain. Selama beberapa minggu, kata Wittmeyer, itu seperti Natal setiap hari.
Di laboratorium, Wittmeyer sekarang mengeluarkan piring dengan enam kompartemen, masing-masing memegang sedikit tisu cokelat dalam cairan bening, dan meletakkannya di bawah lensa mikroskop. Di dalam setiap spesimen ada jaringan halus pembuluh bercabang yang hampir jernih — jaringan Tyrannosaurus rex betina yang berjalan menembus hutan 68 juta tahun yang lalu, bersiap untuk bertelur. Dari dekat, pembuluh darah dari T. rex dan sepupu burung unta itu terlihat sangat mirip. Di dalam pembuluh dinosaurus adalah hal-hal yang secara diplomatis disebut Schweitzer sebagai "struktur mikro bundar" dalam artikel jurnal, karena banyak kehati-hatian ilmiah, tetapi mereka merah dan bulat, dan ia dan ilmuwan lain menduga bahwa mereka adalah sel darah merah.
Tentu saja, yang semua orang ingin tahu adalah apakah DNA mungkin mengintai di jaringan itu. Wittmeyer, dari banyak pengalaman dengan pers sejak penemuan itu, menyebut ini "pertanyaan mengerikan" - apakah karya Schweitzer membuka jalan menuju versi kehidupan nyata dari Jurassic Park fiksi ilmiah, di mana dinosaurus diregenerasi dari DNA yang disimpan dalam damar. Tetapi DNA, yang membawa naskah genetik untuk seekor hewan, adalah molekul yang sangat rapuh. Ini juga sangat sulit untuk dipelajari karena sangat mudah terkontaminasi dengan bahan biologis modern, seperti mikroba atau sel kulit, ketika dikubur atau setelah digali. Sebagai gantinya, Schweitzer telah menguji sampel jaringan dinosaurusnya untuk protein, yang sedikit lebih keras dan lebih mudah dibedakan dari kontaminan. Secara khusus, dia mencari kolagen, elastin, dan hemoglobin. Kolagen membentuk banyak perancah tulang, elastin melilit pembuluh darah dan hemoglobin membawa oksigen ke dalam sel darah merah.
Karena susunan kimiawi protein berubah melalui evolusi, para ilmuwan dapat mempelajari urutan protein untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana dinosaurus berevolusi. Dan karena protein melakukan semua pekerjaan dalam tubuh, mempelajarinya suatu hari nanti dapat membantu para ilmuwan memahami fisiologi dinosaurus — bagaimana otot dan pembuluh darah mereka bekerja, misalnya.
Protein terlalu kecil untuk diambil dengan mikroskop. Untuk mencarinya, Schweitzer menggunakan antibodi, molekul sistem kekebalan yang mengenali dan mengikat bagian protein tertentu. Schweitzer dan Wittmeyer telah menggunakan antibodi untuk kolagen ayam, elastin sapi, dan hemoglobin burung unta untuk mencari molekul serupa di jaringan dinosaurus. Pada konferensi paleontologi Oktober 2005, Schweitzer menyajikan bukti awal bahwa ia telah mendeteksi protein dinosaurus nyata dalam spesimennya.
Penemuan lebih lanjut dalam satu tahun terakhir menunjukkan bahwa penemuan jaringan lunak pada B. rex bukan hanya kebetulan. Schweitzer dan Wittmeyer sekarang telah menemukan kemungkinan pembuluh darah, sel-sel pembangun tulang dan jaringan ikat pada T. rex lain, dalam sebuah theropoda dari Argentina dan dalam fosil mammoth berbulu berusia 300.000 tahun. Pekerjaan Schweitzer adalah "menunjukkan kepada kita bahwa kita benar-benar tidak mengerti pembusukan, " kata Holtz. "Ada banyak hal yang sangat mendasar di alam yang dibuat orang untuk membuat asumsi."
Pencipta bumi yang muda juga melihat karya Schweitzer sebagai revolusioner, tetapi dengan cara yang sama sekali berbeda. Mereka pertama kali menggunakan karya Schweitzer setelah dia menulis artikel untuk majalah sains populer Earth pada tahun 1997 tentang kemungkinan sel darah merah dalam spesimen dinosaurusnya. Majalah Creation mengklaim bahwa penelitian Schweitzer adalah “kesaksian yang kuat terhadap seluruh gagasan dinosaurus yang hidup jutaan tahun yang lalu. Itu berbicara banyak untuk kisah Alkitab tentang penciptaan baru-baru ini. ”
Ini membuat Schweitzer gila. Ahli geologi telah menetapkan bahwa Formasi Hell Creek, tempat B. rex ditemukan, berusia 68 juta tahun, dan begitu pula tulang yang terkubur di dalamnya. Dia ngeri bahwa beberapa orang Kristen menuduhnya menyembunyikan arti sebenarnya dari datanya. "Mereka memperlakukan Anda dengan sangat buruk, " katanya. “Mereka memutarbalikkan kata-kata Anda dan mereka memanipulasi data Anda.” Baginya, sains dan agama mewakili dua cara berbeda dalam memandang dunia; meminta tangan Tuhan untuk menjelaskan fenomena alam melanggar aturan ilmu pengetahuan. Bagaimanapun, katanya, apa yang diminta Tuhan adalah iman, bukan bukti. “Jika Anda memiliki semua bukti dan bukti positif bahwa Allah ada, Anda tidak perlu iman. Saya pikir dia semacam mendesainnya sehingga kita tidak akan pernah bisa membuktikan keberadaannya. Dan saya pikir itu sangat keren. "
Menurut definisi, ada banyak hal yang tidak diketahui oleh para ilmuwan, karena inti dari sains adalah mengeksplorasi yang tidak diketahui. Dengan menjelaskan bahwa para ilmuwan belum menjelaskan segalanya, Schweitzer menyisakan ruang untuk penjelasan lain. "Saya pikir kita selalu bijaksana untuk membiarkan pintu tertentu tetap terbuka, " katanya.
Namun minat schweitzer pada pelestarian molekul dan sel jangka panjang memang memiliki dimensi dunia lain: dia berkolaborasi dengan ilmuwan NASA untuk mencari bukti kemungkinan kehidupan masa lalu di Mars, bulan Titan Saturnus, dan benda-benda langit lainnya. (Para ilmuwan mengumumkan musim semi ini, misalnya, bulan kecil Saturnus, Enceladus, tampaknya memiliki air cair, suatu prasyarat yang mungkin untuk kehidupan.)
Astrobiologi adalah salah satu cabang biologi yang lebih aneh, berurusan dengan kehidupan yang mungkin atau mungkin tidak ada dan mungkin atau mungkin tidak mengambil bentuk yang dapat dikenali. "Untuk hampir semua orang yang bekerja pada hal-hal NASA, mereka hanya di surga, mengerjakan pertanyaan astrobiologi, " kata Schweitzer. Penelitian NASAnya melibatkan penggunaan antibodi untuk menyelidiki tanda-tanda kehidupan di tempat-tempat yang tak terduga. “Bagi saya, ini adalah sarana untuk mencapai tujuan. Saya benar-benar ingin tahu tentang dinosaurus saya. "
Untuk tujuan itu, Schweitzer, bersama Wittmeyer, menghabiskan berjam-jam di depan mikroskop di kamar gelap. Bagi Montanan generasi keempat, bahkan wilayah Raleigh yang relatif santai adalah kota besar. Dia bernafas dengan prihatin tentang pencarian lokasi lapangan dengan menunggang kuda di Montana. "Paleontologi dengan mikroskop tidak begitu menyenangkan, " katanya. "Aku lebih suka keluar berjalan-jalan."
"Bola mata saya benar-benar digoreng, " kata Schweitzer setelah berjam-jam menatap melalui eyepieces mikroskop di pembuluh dan gumpalan bercahaya. Anda bisa menyebutnya harga yang dia bayar karena tidak khas.
