6年前我国科学家发现唯一恐龙肉身残骸,把
侏罗纪公园会在中国出现吗?当代生物技术是否能够复活曾经消失的恐龙?6年前由我国研究人员发现的恐龙琥珀或许能够成为复活恐龙的关键。
年《侏罗纪公园》发现这个恐龙琥珀的人是来自中国地质大学讲师邢立达博士,这是在缅甸市场上发现的一块琥珀化石。整个经历可以说非常巧合又幸运,这颗琥珀原本只是一块普通的商业工艺品,人们并没有仔细地在意琥珀上的细节。
邢立达博士但是琥珀里的“植物”化石引起了当时在缅甸的邢立达博士,经过仔细检查后,郉立达发现琥珀里的植物化石并不是什么远古植物,而是动物化石。
研究发现该琥珀中的动物化石来自数千万年前的恐龙,而植物状的外形不是别的,正是恐龙尾巴上的羽毛。整个琥珀化石保存得非常“完整”。可以很清晰地看到整段尾巴的部分,包括骨骼、肉、皮肤和羽毛。
罕见的“恐龙尾琥珀”郉立达博士认为,这个恐龙被并入树脂时,恐龙仍然含有液体,这表明当时它是活着的,或者被困在了这团粘性物质中。这团琥珀化石还揭示了恐龙羽毛的分布状态,以及组织排列结构,这是目前世界上唯一的恐龙肉身残骸。
恐龙化石如今6年过去了,生物技术在体细胞核移植上取得的成果,是否能够在复活恐龙这块得到展现呢?恐龙复活或许不再是幻想?本文接下来会从过去的相关研究,以及现今的生物学理论进行一个简单的分析,复活恐龙这件事还有多少可能。
“复活”恐龙的现代研究过去二十年里,有不少学者认为从百万年前的化石中收集的DNA可能存在不少样本污染,因此化石证据可能在DNA结构表现上出现错误。
DNA作为有机物来讲,它的化学稳定性会随着生物死亡而发生衰变,因为死亡后的生物失去了活细胞酶的促修复机制。细胞死亡后,核酸酶开始将DNA切割成片段。于是便会出现分解作用。
在分解过程中,DNA会被微生物消化,并导致DNA在此后的时间里进行衰变。科学家们通过高通量测序后得到了一份损伤模式表明,嘌呤在链断裂附近的比例过高,这期间还有潜在的环境因素,比如埋藏方法、化石储存方式、氧化和微生物成岩作用等等许多干扰因素都会让DNA衰变出现各种差异。
DNA模拟图另外还有一些研究表明,DNA保存与死亡后的年龄也有一定关系。为了研究这种关系变化,科学家们用恐鸟化石进行了详细分析。在这些样本分析中,DNA衰变被证实了和环境以及自身有关。
结论指出,DNA的平均衰变时间大概是年,也就是说,生物死亡后,可能就会因为埋葬方式、环境变化等一系列因素的影响衰变消亡。DNA结构的分子链会断裂崩坏,成分逐渐分解。其中温度是最大的一个影响变量。
如果DNA的保存温度在零下5摄氏度时,模型预测中的骨头DNA片段半衰期可以达到年,如果是深度冷冻的环境下经过环境沉积,那么DNA的保存至少是在1万年以上。
从上面的研究我们便可以看出,DNA的有效保存性最长大概在年左右,而且保存很不稳定。在这块被发现的琥珀化石中,即便有着良好的形态保存,但我们要知道恐龙的生活时间在万年前,这已经极大的超过了DNA的有效保存期。
曾经的世界霸主恐龙所以复活恐龙真的没希望了吗?其实以现在的生物技术很难说它能够完成理论上的突破,今年来的新理论可能又将DNA存活时间推上了一个新高度。
关于DNA化石的最新发现年,一篇发表在《国家科学评论》上的研究报告发现了亚冠龙的疑似DNA,这两块亚冠龙化石来自幼年骨骼,时间跨度达到了万年。
博物馆中的亚冠龙化石科学家在化石的研究中发现了类似细胞一样的东西,化石骨骼中包含了两个冷冻的中间分裂细胞,而它们有着和细胞核一致的深色物质。其他部分看起来像细胞核的黑色球体,即存储DNA的细胞结构,这可能是细胞分裂过程中形成的蛋白质和DNA大浓缩链。
“恐龙尾琥珀”放大图为了揭开这其中的秘密,证实其是否为DNA物质,研究人员用活细胞的DNA染色剂涂在恐龙头骨的碎片上,如果是DNA物质的话,那么这些“污渍”将会和活细胞染色试剂结合,而不是细菌或者与之以外的污染物。
没想到实验过程和他们预想的结果一样,化学染色剂开始与软骨化石结合。当然这还不是全部,随后研究小组又从化石中分离了一些化石细胞,并用碘化丙啶和DAPI进行实验。着两种化学试剂能够可视化新鲜DNA。
鸸鹋另外新鲜的活化DNA来自鸸鹋的细胞,实验最后不出所料。鸸鹋细胞能够更好地吸引这些“污渍”,同时这些污渍也会附着在恐龙细胞化石内特定的点上。
研究小组中的一名科研人员说道,考虑到整个实验还需要更多样本进行证明,以及其他实验来对比。与其称它为DNA,不如把它当做类DNA物质或者DNA化石,因为它只是展现了它在化学上与DNA一致,并且像DNA一样作出反应。
既然如此,DNA在生命死亡后的表现在以后应该怎样去研究呢?
如今复活恐龙可能性有多高?这次的恐龙化石分析确定了这种类DNA物质存在于化石中,如果恐龙化石存在完整的DNA,那么科学家们就需要重新对分子结构进行评估了。因为在之前的研究发现中,遗传物质会在数百万年后被分解,这次亚冠龙的骨头年龄则是在万年前。
骨头的多孔结构科学家认为,骨头都多孔结构使得生物在死亡时成为了一种不完美的储存容器,保存下来的恐龙细胞可能会嵌入软骨中,而软骨没有毛孔。因此软骨结构能够有效地保护内部细胞以及化学成分。
但是软骨从另一方面来讲,它比其他化石更难保存,因为这种组织可能比一般骨骼更容易受到污染和内部腐烂。如果是钙化软骨,细胞才会被困在其基质中并被隔离,才有可能保存在密封的环境里。
此次实验中的化学染色试剂可能不会与化石中未改变的DNA结合,尽管软骨有保护作用。如果可能,它会因为单个DNA链的不同部分,形成额外的化学键存活。这种交联反应具有毒性,但在石化过程中这种结合可能帮助DNA保持长期稳定。
那么DNA测序有可能解答这些问题吗?很明显并不能,研究人员未能从细胞中提取DNA,因此无法确认材料是未改变的DNA还是遗传物质分解后的某种化石副产品。
基因测序即便DNA存在于恐龙细胞,它也可能只是微小的片段,经过化学改变,并与曾经的蛋白质纠缠在一起,形成一种结合体。另外,DNA片段如果太短也是无法用来进行信息证明的,因为它缺乏相关的遗传信息。要想在DNA中查找这种信息,至少需要DNA链包含有6个碱基对,太短也不行。
恐龙化石综上所述,之前我国科学家发现的恐龙残骸要想通过生物技术进行复活可能性非常微小。主要原因在于现在的DNA保存信息无法确定DNA能够存活多久,虽然从琥珀中来看,化石保存完好,但很明显它的保存过程没有低温这个条件,DNA应该早就分解了。
另一方面,复活生物需要准确的DNA信息,文中的第二项研究也揭示了DNA化石结合中可能存在其他生物的DNA样本,如果没有完整的DNA信息,很明显也无法做到复活。
恐龙化石未来还需要更多的化学分析来准确确定这些恐龙骨骼碎片中包含的信息,而且比起复活恐龙,科学家对它们的生活更感兴趣。比如更为细致地研究那时的生活状态,动物的新陈代谢率。总的来讲,从无到有去制造一只生物对现今的技术来讲仅存在于可能的理论中。
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