最近,中科院古脊椎动物和古人类研究所的研究小组在美国蒙大拿州大约7000万年前出土的鸭嘴龙软骨化石中发现了疑似恐龙的DNA片段。然而,这一发现似乎不足以实现我们复活恐龙的小小梦想。
来源:自由
作者|刘森辽宁古生物博物馆展厅
编辑|张浩
书篇|高佩文
1997年世界上第一个克隆动物多利诞生后,人们相继克隆了一系列物种,甚至商业公司已经开始提供克隆宠物服务。这些成果下意识地让我们产生了一种错觉:任何生物都可以克隆,甚至成为恐龙。
但是复制一个物种的前提是需要完整的DNA。恐龙化石并不罕见,但化石中的DNA经过时间洗礼,大部分已不复存在。如果能获得恐龙的DNA,对恐龙粉丝来说,这无异于梦想成真。
最近这个梦好像离现实近了一步。中科院古脊椎动物和古人类研究所的科学家们在美国蒙大拿州出土的鸭嘴龙科斯亚洲足球俱乐部冠军联赛龙软骨化石中发现了疑似恐龙的DNA片段。“侏罗纪公园”真的要开门吗?
博物馆亚洲足球俱乐部冠军联赛用化石|作者:Etemenanki3
发现疑似恐龙DNA
脱氧核糖核酸(DNA)作为生物体内复杂的大分子,有着独特的组成和结构。一旦生物死亡,DNA的原始组成和结构就会逐渐分解崩溃。2012年对恐龙(19世纪初灭绝)骨骼的研究表明,动物死亡后,每521年体内的DNA就会减少一半。按照这个速度,即使在理想的埋葬条件下,古生物学家最多只能恢复680万年前的动物DNA。
事实上,学界认同感最高的是100万年能从古生物DNA中检测出有意义的信息(只是部分片段)的上限。
恐龙在6500万年前灭绝,所以在电影《侏罗纪公园》中通过琥珀的蚊子血获得恐龙DNA是经不起推敲的。(注《侏罗纪公园》中的恐龙大部分生活在白垩纪)
但凡事总有意外。今年早些时候,中国科学院古脊椎动物和古人类研究所的博士后Alida Bailleul和他的同事宣布,他们在来自美国蒙大拿州的约7000万年前的万百塞斯先生亚洲足球俱乐部冠军联赛龙流体软骨化石中发现了原始蛋白质和软骨细胞。更令人吃惊的是,里面甚至有DNA的痕迹!
这项研究发表后,引起了国内外学术同行和媒体的广泛关注,恐龙迷们更加激动,猜测这块神奇的化石是否能为恐龙复活提供一些可能性。
亚洲足球俱乐部冠军联赛龙流体软骨化石中疑似DNA大分子痕迹|论文截图
分解?污染?用DNA复活恐龙还很困难。
但是遗憾的是,复活恐龙不是一件容易的事。通过化石DNA克隆恐龙更加困难。
这次发现的亚洲足球俱乐部冠军联赛龙软骨化石已经是不寻常的“完整”化石,含有更多的“活性”物质碎片,可以提供宝贵的生物信息,但考虑到这块化石的年代和DNA分子的分解率,提取恐龙DNA仍然很困难。
而且,除了DNA分解引起的保质期问题外,DNA污染也是不可避免的因素。
与许多媒体夸张的报道不同,论文的作者明确指出,这次发现不是确凿的DNA,而是DNA的疑似痕迹。也就是说,可能与恐龙无关,也可能不是DNA。作者们对自己的研究结果比较自信,但以前有过类似的发现,结果证明只有化石被污染了。所以他们也选择了慎重的看法。
DNA作为生物大分子,很容易被真菌、细菌等地球环境中的微生物污染,这也是DNA测序实验中为什么要经常保持无菌环境的原因。恐龙化石被污染后,即使所有有机物都被保存,也会对实验产生重大影响。因为我们不知道所谓的“恐龙DNA”是来自恐龙,还是来自栖息的微生物。(阿尔伯特爱因斯坦)。
DNA大分子| Free
双高发表论文后
久,普林斯顿大学的科研人员就发表了一篇从尖角龙化石中测出独特分子的论文。他们在一块白垩纪的尖角龙化石上,发现了不属于这只恐龙的奇怪微生物。而这可能是化石保存的普遍情况。获取恐龙DNA变得更加困难了。不复活恐龙,微生物研究也同样重要
既然获取恐龙DNA是如此困难,复活恐龙也遥不可及,那我们为什么还要执着于此,一定要去研究什么化石中的大分子呢?
因为,考古是一个综合学科,复活生物并不是唯一目的,甚至不是主要目的。即使这些大分子不是来自恐龙,而是来自微生物,其研究价值也依然很大。
比如,在尖角龙化石中发现的微生物,被证明是一种全新的微生物,和化石周围环境中生活过的微生物都不同。研究人员认为,这或许能帮助我们了解,骨骼中栖息的微生物,是否通过相互作用,参与了骨骼的保存和矿化过程。通过研究化石内外的微生物DNA,或能帮助我们揭开生物分子化石化的复杂化学机制。
而且,科学总是在不断更新的。这次在亚冠龙化石中发现的恐龙DNA痕迹,如果最终被证明真属于恐龙,那就表明,生物体内的生物化学物质可以存在数千万年,而不是我们之前以为的几百万年,这其中可能还有一些机制为未知。
退一步说,假如有一天,人类真发现了恐龙DNA,那对于古生物学绝对是一个巨大突破。但科学家们首先要做的,肯定不是去复活恐龙,而是去解决其他困扰学界多年的问题,比如确定恐龙分类、了解其演化历程、重建古生物进化树等。他们甚至可以根据DNA信息推测它们的颜色和生活习性。
一只霸王龙在活动,这个形象和最新研究大相径庭 | 图虫创意
至于复活恐龙,在当前无异于自找麻烦。撇去复活本身的技术难度不谈,就算复活成功,怎么让这些古生物在现代自然环境中存活,也是一个不可能完成的挑战。
首先呼吸就不适应:现代空气中的二氧化碳比例还不到白垩纪的四分之一;食物也不合口:现代被子植物中存在的大量生物碱可能让植食性恐龙中毒,现代哺乳动物则可能让肉食性恐龙染上致命病菌;甚至只是在树上蹭个痒,它们也可能被植物中的生物碱杀死。如此一来,只能造一个密闭空间,科学还原恐龙时期的环境条件供其生活。以现在的科技水平,这几无可能。
所以,想看到活的恐龙,那是很难的。你不如换个思路,在院子里养一些鸡和鸭,毕竟,鸟类是恐龙的后代,它们就是恐龙。
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参考文献
1. Evidence of proteins, chromosomes and chemical markers of DNA in exceptionally preserved dinosaur cartilage
2. Hints of fossil DNA discovered in dinosaur skull
3. The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils