作者:劉森
最近侏羅紀(jì)世界三上映,又引起了一波觀影熱潮。作為一個(gè)恐龍迷,我們或多或少都好奇過(guò)一個(gè)問(wèn)題,那就是我們能不能像電影里那樣復(fù)活恐龍呢?到底能不能,聽(tīng)我慢慢道來(lái)。
在侏羅紀(jì)系列電影的世界中,復(fù)活恐龍依靠的是從保存在琥珀里、吸了恐龍血的蚊子腹中,提取出恐龍的DNA,然后對(duì)其中不完整的片段采用其他現(xiàn)代物種的基因進(jìn)行補(bǔ)充,從而再采用克隆技術(shù)將恐龍復(fù)活。這種情況有沒(méi)有可能實(shí)現(xiàn),我們首先得了解一下到底能不能從蚊子的肚子里提取出恐龍血。
現(xiàn)在,這里有一顆發(fā)現(xiàn)于緬甸的琥珀化石,它的年代是距今約1億年前的白堊紀(jì),也就是恐龍生存的那個(gè)年代。這里面雖然沒(méi)有包裹著一只蚊子,但卻有一只同樣吸血為生的蛔蟲(chóng)。
那么我們能不能通過(guò)提取皮蟲(chóng)肚子里的血液而得到恐龍的DNA?答案是否定的,原因是這些昆蟲(chóng)已經(jīng)被石化了,全身都沒(méi)有保留任何的有機(jī)質(zhì),就更別提腹中的血液了。
形成這種現(xiàn)象的原因,在于琥珀形成的過(guò)程。樹(shù)脂滴落對(duì)昆蟲(chóng)進(jìn)行包裹,之后還被掩埋在地下,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的高溫高壓洗禮,才能最終形成琥珀化石。在這個(gè)過(guò)程中一些礦物質(zhì)就會(huì)隨著水流等溶液,通過(guò)琥珀表面的裂隙滲透進(jìn)琥珀里面,將包裹在內(nèi)的動(dòng)物和植物的有機(jī)質(zhì)完全的置換出來(lái)。這個(gè)過(guò)程就像我們腌制咸鴨蛋,雖然鴨蛋的外皮是完整的,但是鹽分還是會(huì)隨著水滲透進(jìn)去,將里面的蛋液變咸。我國(guó)的科學(xué)家就曾經(jīng)做過(guò)這方面的研究,他們將一些包裹了昆蟲(chóng)的琥珀進(jìn)行切片,發(fā)現(xiàn)里面的昆蟲(chóng)身體被方解石和二氧化硅完全填充成化石。
所以像電影里那樣從蚊子體內(nèi)提取出恐龍血液是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的必然。利用蚊子腹中恐龍血這條路走不通。
但我們要是發(fā)現(xiàn)保存在琥珀中的恐龍了呢?我想聽(tīng)到這個(gè)想法的人一定會(huì)覺(jué)得非常可笑,恐龍那么大,不可能裝進(jìn)琥珀里面,這不就像郭德綱在相聲里面講的那樣,于謙家里面收藏的琥珀包著長(zhǎng)頸鹿一樣可笑嗎?然而大自然就是這樣神奇,看似笑話的事情就真的發(fā)生了。2016年我國(guó)科學(xué)家真的在產(chǎn)自緬甸的琥珀當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了恐龍,只不過(guò)這只恐龍很小,體長(zhǎng)不足20厘米,而且被包裹的琥珀也僅僅是一段6厘米長(zhǎng)的不完整的尾巴。但就是這塊殘缺的尾巴卻不僅震動(dòng)了科學(xué)界,甚至連整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都炸了鍋。大家在感嘆大自然的神奇之余都在討論能不能利用這段恐龍尾巴來(lái)復(fù)活恐龍。
然而這塊化石的研究者邢立達(dá)教授給出的答案仍然是否定的。原因除了之前提到的石化作用破壞了這段尾巴的有機(jī)質(zhì)之外,邢立達(dá)教授還提到,在近年來(lái)關(guān)于DNA在動(dòng)物死亡之后衰退速率的研究中,發(fā)現(xiàn)動(dòng)物DNA的半衰期只有521年。換句話說(shuō)每過(guò)521年,DNA分子間的化學(xué)鍵就會(huì)斷裂一半。就算是在零下5攝氏度的理想環(huán)境下,比如現(xiàn)在的西伯利亞凍土帶,DNA也只能保存大約680萬(wàn)年。而這塊保存在琥珀中的恐龍尾巴年齡接近1億年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了DNA的半衰期。即使我們現(xiàn)在用最新的設(shè)備和研究手段,也不可能獲得有價(jià)值的DNA片段了。所以像電影中用琥珀里蚊子身體中的血液復(fù)活恐龍這種方法,至少在現(xiàn)實(shí)世界是行不通的。
那么除了琥珀,我們能不能在恐龍化石上找到其他有用的遺傳信息呢?在最近的20多年間也有多篇科學(xué)論文報(bào)道了在恐龍化石中發(fā)現(xiàn)了軟組織結(jié)構(gòu),并且其中保存有DNA和蛋白質(zhì)。但是在這種條件下保存下的DNA與琥珀當(dāng)中的一樣,它的斷裂速度甚至比琥珀更快,所以也沒(méi)有有用的遺傳信息保留下來(lái)。而蛋白質(zhì)的保存情況雖然據(jù)稱(chēng)好于DNA,但在現(xiàn)有的技術(shù)條件下也是無(wú)法找到任何有用的遺傳信息。所以這些標(biāo)本在目前的技術(shù)條件下都無(wú)法提供有價(jià)值的遺傳信息。像電影里那樣恐龍復(fù)活的場(chǎng)景也只能存在于想象當(dāng)中。
看到這里許多朋友可能會(huì)認(rèn)為,復(fù)活恐龍真的是一丁點(diǎn)希望都沒(méi)有了。其實(shí)我們也不要太悲觀。首先我要告訴大家一個(gè)冷知識(shí)。那就是恐龍并沒(méi)有在白堊紀(jì)末的那場(chǎng)大滅絕事件中完全消失。因?yàn)榭铸埣易逯蝎F腳類(lèi)恐龍的一支演化成了鳥(niǎo)類(lèi),所以從演化生物學(xué)上來(lái)講,現(xiàn)在世界上超過(guò)11,000種的鳥(niǎo)類(lèi)就是活著的恐龍。正像侏羅紀(jì)電影中經(jīng)典臺(tái)詞說(shuō)的那樣,每個(gè)生命都會(huì)找到它的路,那么復(fù)活那些已經(jīng)滅絕恐龍的研究也未必是條絕路。
侏羅紀(jì)系列電影的科學(xué)顧問(wèn)霍納教授就認(rèn)為,唯一找到恐龍DNA的方法只有從有恐龍進(jìn)化的并遺傳下的生物體內(nèi)中提取。而最理想的生物就是家雞。你沒(méi)有聽(tīng)錯(cuò),在過(guò)去的幾十年里,包括霍納在內(nèi)的很多古生物學(xué)家,通過(guò)對(duì)大量的化石證據(jù)以及現(xiàn)生鳥(niǎo)類(lèi)的胚胎發(fā)育基因結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究之后,都認(rèn)為雞及其所在的鳥(niǎo)類(lèi)家族就是包括霸王龍?jiān)趦?nèi)的獸腳類(lèi)恐龍的后裔?;艏{教授認(rèn)為,恐龍的DNA雖然經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)的演化,有些原始的特征或器官早已消失,但控制這些器官的基因并沒(méi)有在鳥(niǎo)類(lèi)身體中消失,而是被關(guān)閉了。
事實(shí)上生活中曾發(fā)現(xiàn)了一些變異的生物胚胎,其實(shí)大多數(shù)是一種返祖現(xiàn)象,是那些被關(guān)閉的基因組重新啟動(dòng)造成的。因此只要在鳥(niǎo)類(lèi)發(fā)育的過(guò)程中阻止這些基因關(guān)閉,就會(huì)讓史前恐龍的一些身體特征重新出現(xiàn)。而在2006年哈佛醫(yī)學(xué)院的馬修哈里斯博士就真的做了這樣的實(shí)驗(yàn),通過(guò)基因干預(yù)讓雞的胚胎中長(zhǎng)出了牙齒。在2020年耶魯大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)更是通過(guò)相同的方法讓雞長(zhǎng)出了類(lèi)似鱷魚(yú)的臉。另外提一句,現(xiàn)生動(dòng)物中除了鳥(niǎo)類(lèi),與史前恐龍親緣關(guān)系最近的物種就是鱷魚(yú)。所以在未來(lái)也許我們真的能夠看到一只不活的古代恐龍。只不過(guò)他長(zhǎng)得跟你家后院養(yǎng)的雞差不多。
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