Im Buch und Film „Jurassic Park“ spielt das in Bernstein konservierte Blut von Dinosauriern eine entscheidende Rolle. Denn mit seiner Hilfe klonen die fiktiven Wissenschaftler längst ausgestorbene Dino-Arten und erwecken Tyrannosaurus rex und Co wieder zum Leben. Doch in der Realität wäre ein solches Unterfangen praktisch unmöglich – zumindest bisher. Denn selbst in Bernstein bleibt die DNA von eingeschlossenen Organismen wahrscheinlich nicht lange genug erhalten, wie Tests vor einigen Jahren ergaben.
Auch in versteinerter Form ist fossiles Blut bislang eine Rarität: Zwar haben Paläontologen in den Gefäßkanälen von Dinosaurierknochen aus der Mongolei und Nordamerika schon rundliche Mikrostrukturen entdeckt, die sie als rote Blutkörperchen interpretieren. Ob es sich aber wirklich um Dinosaurierblut handelt oder nur um nachträglich eingewanderte Bakterienzellen, ließ sich nicht eindeutig belegen.
Fund in den Beinknochen eines jungen Raubdinosauriers
Jetzt ist es Paläontologen zum ersten Mal gelungen, fossiles Dinoblut eindeutig nachzuweisen. Das Team um Kliti Grice von der Curtin University in Australien hatte dafür die Beinknochen eines 115 Millionen Jahre alten Dinosaurierfossils aus dem Nordwesten Brasiliens untersucht. Dieser Raubdinosaurier der Art Aratasaurus museunacionali war rund 3,50 Meter groß und bei seinem Tod erst halb ausgewachsen. Als er starb, versank sein Kadaver in einem sauerstoffarmen, von Bakterienmatten durchsetzten Schlamm – und konnte so nahezu unversehrt versteinern.
Aber blieben dabei auch Reste des Dinosaurierbluts konserviert? Um das zu klären, haben Grice und sein Team die winzigen Aderkanäle in den fossilen Beinknochen des Raubsauriers zunächst mithilfe von Rasterelektronenmikroskopie und Röntgenspektroskopie untersucht. Und tatsächlich: Sie entdeckten zahlreiche rundliche Strukturen, die in Form und Größe roten Blutkörperchen ähnelten. Die spektroskopischen Analysen ergaben zudem, dass diese versteinerten Zellen besonders viel Eisen, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff enthielten.
„Die Häufigkeit und Morphologie der ellipsoiden Strukturen, ihre ausschließliche Lokalisierung innerhalb der Gefäßkanäle sowie ihre organische und anorganische Charakterisierung sprechen dafür, dass es sich hierbei um fossile Überreste ursprünglicher roter Blutkörperchen handelt“, schreiben die Paläontologen.
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der versteinerten roten Blutkörperchen und Nachweis verschiedener Elemente in diesen Zellen. — © Grice et al./ PNAS, CC-by-nc-nd 4.0
Molekulare Reste von Hämoglobin
Das allein reicht jedoch noch nicht, um eindeutig nachzuweisen, dass diese zellulären Relikte wirklich Dinosaurier-Blutkörperchen waren. Deshalb nutzten Grice und sein Team im nächsten Schritt chemische Analysen, um nach molekularen Blutbestandteilen zu suchen. Dafür extrahierten sie winzige Proben der rundlichen Strukturen, lösten sie in verschiedenen Lösungsmitteln und untersuchten sie mittels Flüssigkeitschromatografie und Massenspektrometrie.
Das Ergebnis: „Unsere Analysen enthüllten charakteristische organische Signaturen in den an rote Blutkörperchen erinnernden Gebilden und in der umgebenden extrazellulären Matrix“, berichten die Paläontologen. Nähere Analysen ergaben, dass unter den nachgewiesenen Molekülen auch Häm-Verbindungen waren – Derivate des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin. Die Zusammensetzung dieser Moleküle spricht den Forschenden zufolge gegen eine Kontamination von außen.
„Eine bahnbrechende Entdeckung!“
„Intakte Häm-Moleküle in 115 Millionen Jahre alten roten Blutkörperchen nachzuweisen, ist erstaunlich“, sagt Grice. „Das widerspricht der seit langem bestehenden Annahme, nach der bestimmte Biomoleküle wie Hämoglobin keine langen Zeiträume überdauern können.“ Zusammen mit den Blutkörperchen-ähnlichen Zellen spreche der Häm-Nachweis dafür, dass in diesem Raubsaurierfossil tatsächlich Dinosaurierblut konserviert geblieben sei.
Damit haben die Paläontologen zum ersten Mal fossiles Dinosaurierblut nachgewiesen. „Das ist wirklich eine bahnbrechende Entdeckung“, sagt Grice. Denn das 115 Millionen Jahre alte Aratasaurus-Fossil liefert den mit Abstand ältesten Nachweis von urzeitlichem Blut in einem Fossil.
Für die Paläontologie eröffnen solche zellulären und molekularen Fossilien ganz neue Möglichkeiten: „Wir erhalten damit einen direkten molekularen Einblick in die Physiologie längst ausgestorbener Tiere. Dadurch können wir sie und die Welt, in der sie lebten, besser verstehen“, erklärt Grice. Außerdem lässt sich damit zurückverfolgen, wie sich Blut und Stoffwechsel ausgestorbener Tiere einst entwickelt und möglicherweise verändert haben.
Quelle: Kliti Grice (Curtin University, Perth) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; doi: 10.1073/pnas.2614248123
