電影《侏羅紀(jì)世界》的熱映,讓人們想起之前轟動(dòng)一時(shí)的《侏羅紀(jì)公園》。科學(xué)家通過(guò)琥珀中遠(yuǎn)古蚊子體內(nèi)的恐龍血液,提取出恐龍的基因信息,從而培育繁殖恐龍,甚至將樹(shù)蛙、蜥蜴等不同物種的DNA相結(jié)合,制造出可怕的“轉(zhuǎn)基因”掠食者霸王龍。近日,科學(xué)家在倫敦博物館的化石中發(fā)現(xiàn)恐龍紅細(xì)胞,美國(guó)古生物學(xué)家培育出“恐龍雞”,讓雞長(zhǎng)出恐龍嘴……隨著“恐龍重生”的話題頻頻出現(xiàn),在不久的將來(lái),《侏羅紀(jì)公園》能否真實(shí)上演?記者采訪華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王艇教授,帶你了解“復(fù)活”恐龍背后的真相。
驚訝
恐龍化石里發(fā)現(xiàn)血紅細(xì)胞
億萬(wàn)年前,恐龍是地球上的霸主,恐龍滅絕后,它們以化石的形式留在世上,或完整或殘缺,但都證明這一物種曾真實(shí)存在過(guò)?;侨祟愌芯抗派锏慕^佳載體,在倫敦的一座博物館中,保存著八塊來(lái)自白堊紀(jì)的,似乎無(wú)足輕重的恐龍化石,它們被發(fā)現(xiàn)時(shí)保存并不完好,運(yùn)送至博物館后也疏于保管??墒蔷驮谶@些恐龍化石中,帝國(guó)理工學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了類似紅細(xì)胞和膠原纖維的結(jié)構(gòu)。
清晰可見(jiàn)的紅細(xì)胞是在一只恐龍前爪化石中發(fā)現(xiàn)的。這只前爪可能屬于一只9米長(zhǎng)的戈?duì)枌垺Q芯咳藛T介紹道,雖然發(fā)現(xiàn)了類似細(xì)胞核的致密內(nèi)部結(jié)構(gòu),而且細(xì)胞似乎保留了血液的原始成分,但并沒(méi)有在細(xì)胞內(nèi)找到任何細(xì)胞器或DNA的痕跡。換句話說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)并不能讓人類像《侏羅紀(jì)公園》系列電影中那樣,利用克隆技術(shù)打造出活生生的恐龍。
其實(shí)這并不是人們第一次發(fā)現(xiàn)恐龍的血液細(xì)胞。美國(guó)的古生物教授瑪麗·施魏策爾宣稱,她已經(jīng)成功從距今7000萬(wàn)年前的霸王龍腿骨化石中分離出“軟組織”。被分離出的軟組織不僅幾乎是“完好無(wú)損的”:仍舊透明和具有肉韌性,而且顯微鏡下看起來(lái)像血管和細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍舊存在。
淡定
DNA無(wú)法簡(jiǎn)單再生
施魏策爾教授在三個(gè)其他保存完好的恐龍樣本里進(jìn)行了同樣的分離實(shí)驗(yàn):一個(gè)8000萬(wàn)年前的鴨嘴龍、兩個(gè)6500萬(wàn)年前的恐龍。結(jié)果她發(fā)現(xiàn)這三個(gè)恐龍化石中同樣保存著血管、類細(xì)胞結(jié)構(gòu)和骨膠原質(zhì)的柔韌物質(zhì)。這次發(fā)現(xiàn)證明,珍貴的恐龍?bào)w內(nèi)組織遠(yuǎn)比我們想象得要多,這對(duì)于研究來(lái)說(shuō)是非常有幫助的。施魏策爾希望進(jìn)一步研究,以準(zhǔn)確揭示從這些化石骨頭中分離出的軟組織究竟是何物,如果能從這些物質(zhì)中提取蛋白質(zhì),科學(xué)家們可能會(huì)獲知恐龍生活的細(xì)節(jié),比如恐龍的肌肉和血管是如何工作的。
對(duì)此,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的王艇教授解釋說(shuō):“目前一般認(rèn)為,化石中的有機(jī)分子在超過(guò)10萬(wàn)年后就不能保存下來(lái),它們會(huì)逐漸分解,尤其是血管、細(xì)胞核等,分解得更快。在特定的密封環(huán)境下,某些細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會(huì)得以保存,但可能性微乎其微。就算發(fā)現(xiàn)了基因片段,但從化石或琥珀中提取的部分DNA也無(wú)法直接用于再生,因?yàn)檫@不是完整的基因組DNA分子,要對(duì)恐龍的DNA進(jìn)行研究也無(wú)從談起。”
論證
復(fù)活恐龍,不要盲信DNA
類似“發(fā)現(xiàn)化石中的恐龍細(xì)胞”這樣的新聞在近幾十年里不時(shí)出現(xiàn),但大多數(shù)最后都被證明實(shí)驗(yàn)存在各種偏差,結(jié)果并不準(zhǔn)確。上世紀(jì)90年代,河南一枚蛋化石意外落地摔成4瓣,腔內(nèi)有絮狀物,用手觸摸,柔軟疏松、略微潮濕、富有彈性,有點(diǎn)像點(diǎn)鈔票用的濕海綿,我國(guó)科學(xué)家利用同位素標(biāo)記和PCR擴(kuò)增技術(shù),證實(shí)了這枚恐龍蛋化石中確有DNA存在,并成功地?cái)U(kuò)增,獲得多個(gè)基因片段。
此后,經(jīng)過(guò)專家的進(jìn)一步論證,認(rèn)為這一結(jié)論下得過(guò)于匆忙。王艇教授認(rèn)為,該蛋化石具有先天性缺陷,它在落地摔破后長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的時(shí)間里,一直暴露在空氣中,其間還曾在一些地方公開(kāi)展出,不知有多少人直接用手觸摸過(guò)蛋腔內(nèi)的絮狀物。因此,該蛋化石腔內(nèi)的絮狀物已受到外源生命物質(zhì)的污染,不適合用作古老DNA研究的材料。“對(duì)檢測(cè)出的DNA的解釋?xiě)?yīng)采取謹(jǐn)慎態(tài)度。”王艇教授說(shuō)。
另一方面,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究人員使用最新的測(cè)序技術(shù)證明了,琥珀不可能保存恐龍的基因長(zhǎng)達(dá)上億年,這似乎是對(duì)“恐龍復(fù)活”的當(dāng)頭一棒,種種跡象足夠說(shuō)明,目前克隆恐龍不可能成為現(xiàn)實(shí)。王艇教授也承認(rèn)這一點(diǎn),他說(shuō):“在前蘇聯(lián)的北極永久凍土帶也曾發(fā)現(xiàn)過(guò)猛犸象的肌肉組織,雖然這些軟組織在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中硬化后保持完整的外形,但內(nèi)部的DNA卻很難測(cè)定。”
退一步講,就算DNA可以測(cè)出來(lái),但DNA并不是克隆恐龍的唯一要素。王艇教授補(bǔ)充說(shuō)明道:“現(xiàn)在很多研究成果片面強(qiáng)調(diào)DNA,但恐龍之所以是恐龍,不全是由DNA片段決定,還包括其他遺傳物質(zhì)和信息。如果人類真的希望復(fù)活恐龍,那么首要就是確保獲得完整的恐龍遺傳信息,而做到這一點(diǎn)就非常難。怎樣在保證不受外源污染的情況下,通過(guò)一系列如PCR擴(kuò)增等科學(xué)手段得到盡可能多的恐龍細(xì)胞核DNA信息,怎么修補(bǔ)DNA信息缺失的部分,都是需要考慮的。如果在這一過(guò)程中發(fā)生任何錯(cuò)誤,那么復(fù)制恐龍就是一句空話,甚至?xí)?dǎo)致復(fù)制出無(wú)法想象的怪物。”
逆天
“恐龍雞”:讓雞“退化”成恐龍?
既然像電影中那樣重建完整的恐龍DNA基因圖譜幾乎是不可能完成的任務(wù),那讓現(xiàn)有物種“退化”成恐龍是否可行?美國(guó)蒙大拿州立大學(xué)古生物學(xué)家杰克·霍納采取另一個(gè)不可思議的方案——讓一只雞“退化”成恐龍!在這個(gè)方案中,科學(xué)家利用一種“逆向基因工程”技術(shù),使現(xiàn)代家禽雞的基因“倒轉(zhuǎn)進(jìn)化”,從而使家禽雞的后代越來(lái)越像它們的祖先恐龍。
霍納認(rèn)為,現(xiàn)有的家禽雞是從一種史前肉食恐龍進(jìn)化而來(lái)的,因此家禽雞的DNA中包含著恐龍的基因記憶。一旦這個(gè)基因記憶被“打開(kāi)”,就將復(fù)蘇家禽雞處于長(zhǎng)期睡眠狀態(tài)的恐龍?zhí)卣?。因此,如果能設(shè)法通過(guò)“逆向基因工程”技術(shù)喚醒雞胚胎中沉睡的“恐龍基因”,使家禽雞繁衍的后代逐漸“退化”,就能打造出一種一半像恐龍、一半像雞的生物——“恐龍雞”。目前北美洲的科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)出了一些實(shí)現(xiàn)“恐龍雞計(jì)劃”所必備的基因技術(shù),而一些亞洲的實(shí)驗(yàn)室目前正開(kāi)始著手進(jìn)行計(jì)劃的下一階段——造出一只活生生的“恐龍雞”。
“恐龍雞”的上半身仍和普通的家禽雞類似,但不同的是,它將有恐龍那樣的尖利牙齒和長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴,還有長(zhǎng)著3~5根腳趾的利爪,并且沒(méi)有雞身上的翅膀。不過(guò),“恐龍雞”的全身仍可能長(zhǎng)滿羽毛,因?yàn)榭茖W(xué)家近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),事實(shí)上許多恐龍身上也覆蓋有羽毛。
真相
進(jìn)化是單向、不可逆的
對(duì)于這種改造,王艇教授認(rèn)為噱頭大于實(shí)際。“進(jìn)化是單向的,不可逆的,即使能通過(guò)修改特定基因,改造雞的身體結(jié)構(gòu),讓它看起來(lái)更像恐龍,但它始終是雞,不能變成恐龍。”王艇教授說(shuō),恐龍進(jìn)化為物種是一個(gè)非常漫長(zhǎng)的過(guò)程,外有氣候、空氣的變化,內(nèi)有基因組的變化,這些因素都是現(xiàn)代科學(xué)無(wú)法完全掌握的變量,要想進(jìn)行“反向基因工程”,不是改造某些基因結(jié)構(gòu)那么簡(jiǎn)單。退一萬(wàn)步說(shuō),假如真的復(fù)活了恐龍,它們?cè)谌缃竦沫h(huán)境下也無(wú)法生存。
《侏羅紀(jì)公園》系列電影為我們提供了另一個(gè)設(shè)想,現(xiàn)在的科學(xué)水平能否通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)造出“類恐龍”物種?王艇教授解釋道,首先,恐龍是已經(jīng)滅絕的生物,不像牛羊之類,還存活在世上,能夠提供完整的基因信息,所以“克隆羊”才較易實(shí)現(xiàn),而科學(xué)家很難獲取完整的恐龍基因組。其次,創(chuàng)造新物種面臨的道德問(wèn)題、對(duì)生態(tài)平衡的破壞等,這些都有待商榷。就像康德所說(shuō),“人類只能無(wú)限逼近真理”,在復(fù)活遠(yuǎn)古生物的研究上,我們還有很長(zhǎng)的路要走。
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