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侏羅紀(jì)公園會(huì)在中國(guó)出現(xiàn)嗎？當(dāng)代生物技術(shù)是否能夠復(fù)活曾經(jīng)消失的恐龍？6年前由我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)的恐龍琥珀或許能夠成為復(fù)活恐龍的關(guān)鍵。

發(fā)現(xiàn)這個(gè)恐龍琥珀的人是來(lái)自中國(guó)地質(zhì)大學(xué)講師邢立達(dá)博士，這是在緬甸市場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)的一塊琥珀化石。整個(gè)經(jīng)歷可以說(shuō)非常巧合又幸運(yùn)，這顆琥珀原本只是一塊普通的商業(yè)工藝品，人們并沒(méi)有仔細(xì)地在意琥珀上的細(xì)節(jié)。

但是琥珀里的“植物”化石引起了當(dāng)時(shí)在緬甸的邢立達(dá)博士，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查后，郉立達(dá)發(fā)現(xiàn)琥珀里的植物化石并不是什么遠(yuǎn)古植物，而是動(dòng)物化石。

研究發(fā)現(xiàn)該琥珀中的動(dòng)物化石來(lái)自數(shù)千萬(wàn)年前的恐龍，而植物狀的外形不是別的，正是恐龍尾巴上的羽毛。整個(gè)琥珀化石保存得非?！巴暾薄？梢院芮逦乜吹秸挝舶偷牟糠郑ü趋?、肉、皮膚和羽毛。

郉立達(dá)博士認(rèn)為，這個(gè)恐龍被并入樹(shù)脂時(shí)，恐龍仍然含有液體，這表明當(dāng)時(shí)它是活著的，或者被困在了這團(tuán)粘性物質(zhì)中。 這團(tuán)琥珀化石還揭示了恐龍羽毛的分布狀態(tài)，以及組織排列結(jié)構(gòu)，這是目前世界上唯一的恐龍肉身殘骸。

如今6年過(guò)去了，生物技術(shù)在體細(xì)胞核移植上取得的成果，是否能夠在復(fù)活恐龍這塊得到展現(xiàn)呢？恐龍復(fù)活或許不再是幻想？本文接下來(lái)會(huì)從過(guò)去的相關(guān)研究，以及現(xiàn)今的生物學(xué)理論進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的分析，復(fù)活恐龍這件事還有多少可能。

“復(fù)活”恐龍的現(xiàn)代研究

過(guò)去二十年里，有不少學(xué)者認(rèn)為從百萬(wàn)年前的化石中收集的DNA可能存在不少樣本污染，因此化石證據(jù)可能在DNA結(jié)構(gòu)表現(xiàn)上出現(xiàn)錯(cuò)誤。

DNA作為有機(jī)物來(lái)講，它的化學(xué)穩(wěn)定性會(huì)隨著生物死亡而發(fā)生衰變，因?yàn)樗劳龊蟮纳锸チ嘶罴?xì)胞酶的促修復(fù)機(jī)制。細(xì)胞死亡后，核酸酶開(kāi)始將DNA切割成片段。于是便會(huì)出現(xiàn)分解作用。

在分解過(guò)程中，DNA會(huì)被微生物消化，并導(dǎo)致DNA在此后的時(shí)間里進(jìn)行衰變?？茖W(xué)家們通過(guò)高通量測(cè)序后得到了一份損傷模式表明，嘌呤在鏈斷裂附近的比例過(guò)高，這期間還有潛在的環(huán)境因素，比如埋藏方法、化石儲(chǔ)存方式、氧化和微生物成巖作用等等許多干擾因素都會(huì)讓DNA衰變出現(xiàn)各種差異。

另外還有一些研究表明，DNA保存與死亡后的年齡也有一定關(guān)系。為了研究這種關(guān)系變化，科學(xué)家們用恐鳥(niǎo)化石進(jìn)行了詳細(xì)分析。在這些樣本分析中，DNA衰變被證實(shí)了和環(huán)境以及自身有關(guān)。

結(jié)論指出，DNA的平均衰變時(shí)間大概是521年，也就是說(shuō)，生物死亡后，可能就會(huì)因?yàn)槁裨岱绞?、環(huán)境變化等一系列因素的影響衰變消亡。DNA結(jié)構(gòu)的分子鏈會(huì)斷裂崩壞，成分逐漸分解。其中溫度是最大的一個(gè)影響變量。

如果DNA的保存溫度在零下5攝氏度時(shí)，模型預(yù)測(cè)中的骨頭DNA片段半衰期可以達(dá)到15800年，如果是深度冷凍的環(huán)境下經(jīng)過(guò)環(huán)境沉積，那么DNA的保存至少是在1萬(wàn)年以上。

從上面的研究我們便可以看出，DNA的有效保存性最長(zhǎng)大概在15800年左右，而且保存很不穩(wěn)定。在這塊被發(fā)現(xiàn)的琥珀化石中，即便有著良好的形態(tài)保存，但我們要知道恐龍的生活時(shí)間在6500萬(wàn)年前，這已經(jīng)極大的超過(guò)了DNA的有效保存期。

所以復(fù)活恐龍真的沒(méi)希望了嗎？其實(shí)以現(xiàn)在的生物技術(shù)很難說(shuō)它能夠完成理論上的突破，今年來(lái)的新理論可能又將DNA存活時(shí)間推上了一個(gè)新高度。

關(guān)于DNA化石的最新發(fā)現(xiàn)

2020年，一篇發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上的研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)了亞冠龍的疑似DNA，這兩塊亞冠龍化石來(lái)自幼年骨骼，時(shí)間跨度達(dá)到了7500萬(wàn)年。

科學(xué)家在化石的研究中發(fā)現(xiàn)了類似細(xì)胞一樣的東西，化石骨骼中包含了兩個(gè)冷凍的中間分裂細(xì)胞，而它們有著和細(xì)胞核一致的深色物質(zhì)。其他部分看起來(lái)像細(xì)胞核的黑色球體，即存儲(chǔ)DNA的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，這可能是細(xì)胞分裂過(guò)程中形成的蛋白質(zhì)和DNA大濃縮鏈。

為了揭開(kāi)這其中的秘密，證實(shí)其是否為DNA物質(zhì)，研究人員用活細(xì)胞的DNA染色劑涂在恐龍頭骨的碎片上，如果是DNA物質(zhì)的話，那么這些“污漬”將會(huì)和活細(xì)胞染色試劑結(jié)合，而不是細(xì)菌或者與之以外的污染物。

沒(méi)想到實(shí)驗(yàn)過(guò)程和他們預(yù)想的結(jié)果一樣，化學(xué)染色劑開(kāi)始與軟骨化石結(jié)合。當(dāng)然這還不是全部，隨后研究小組又從化石中分離了一些化石細(xì)胞，并用碘化丙啶和DAPI進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。著兩種化學(xué)試劑能夠可視化新鮮DNA。

另外新鮮的活化DNA來(lái)自鴯鹋的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)最后不出所料。鴯鹋細(xì)胞能夠更好地吸引這些“污漬”，同時(shí)這些污漬也會(huì)附著在恐龍細(xì)胞化石內(nèi)特定的點(diǎn)上。

研究小組中的一名科研人員說(shuō)道，考慮到整個(gè)實(shí)驗(yàn)還需要更多樣本進(jìn)行證明，以及其他實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)比。與其稱它為DNA，不如把它當(dāng)做類DNA物質(zhì)或者DNA化石，因?yàn)樗皇钦宫F(xiàn)了它在化學(xué)上與DNA一致，并且像DNA一樣作出反應(yīng)。

既然如此，DNA在生命死亡后的表現(xiàn)在以后應(yīng)該怎樣去研究呢？

如今復(fù)活恐龍可能性有多高？

這次的恐龍化石分析確定了這種類DNA物質(zhì)存在于化石中，如果恐龍化石存在完整的DNA ，那么科學(xué)家們就需要重新對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估了。因?yàn)樵谥暗难芯堪l(fā)現(xiàn)中，遺傳物質(zhì)會(huì)在數(shù)百萬(wàn)年后被分解，這次亞冠龍的骨頭年齡則是在7500萬(wàn)年前。

科學(xué)家認(rèn)為，骨頭都多孔結(jié)構(gòu)使得生物在死亡時(shí)成為了一種不完美的儲(chǔ)存容器，保存下來(lái)的恐龍細(xì)胞可能會(huì)嵌入軟骨中，而軟骨沒(méi)有毛孔。因此軟骨結(jié)構(gòu)能夠有效地保護(hù)內(nèi)部細(xì)胞以及化學(xué)成分。

但是軟骨從另一方面來(lái)講，它比其他化石更難保存，因?yàn)檫@種組織可能比一般骨骼更容易受到污染和內(nèi)部腐爛。如果是鈣化軟骨，細(xì)胞才會(huì)被困在其基質(zhì)中并被隔離，才有可能保存在密封的環(huán)境里。

此次實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)染色試劑可能不會(huì)與化石中未改變的DNA結(jié)合，盡管軟骨有保護(hù)作用。如果可能，它會(huì)因?yàn)閱蝹€(gè)DNA鏈的不同部分，形成額外的化學(xué)鍵存活。這種交聯(lián)反應(yīng)具有毒性，但在石化過(guò)程中這種結(jié)合可能幫助DNA保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。

那么DNA測(cè)序有可能解答這些問(wèn)題嗎？很明顯并不能，研究人員未能從細(xì)胞中提取DNA，因此無(wú)法確認(rèn)材料是未改變的DNA還是遺傳物質(zhì)分解后的某種化石副產(chǎn)品。

即便DNA存在于恐龍細(xì)胞，它也可能只是微小的片段，經(jīng)過(guò)化學(xué)改變，并與曾經(jīng)的蛋白質(zhì)糾纏在一起，形成一種結(jié)合體。另外，DNA片段如果太短也是無(wú)法用來(lái)進(jìn)行信息證明的，因?yàn)樗狈ο嚓P(guān)的遺傳信息。要想在DNA中查找這種信息，至少需要DNA鏈包含有6個(gè)堿基對(duì)，太短也不行。

綜上所述，之前我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的恐龍殘骸要想通過(guò)生物技術(shù)進(jìn)行復(fù)活可能性非常微小。主要原因在于現(xiàn)在的DNA保存信息無(wú)法確定DNA能夠存活多久，雖然從琥珀中來(lái)看，化石保存完好，但很明顯它的保存過(guò)程沒(méi)有低溫這個(gè)條件，DNA應(yīng)該早就分解了。

另一方面，復(fù)活生物需要準(zhǔn)確的DNA信息，文中的第二項(xiàng)研究也揭示了DNA化石結(jié)合中可能存在其他生物的DNA樣本，如果沒(méi)有完整的DNA信息，很明顯也無(wú)法做到復(fù)活。

未來(lái)還需要更多的化學(xué)分析來(lái)準(zhǔn)確確定這些恐龍骨骼碎片中包含的信息，而且比起復(fù)活恐龍，科學(xué)家對(duì)它們的生活更感興趣。比如更為細(xì)致地研究那時(shí)的生活狀態(tài)，動(dòng)物的新陳代謝率?？偟膩?lái)講，從無(wú)到有去制造一只生物對(duì)現(xiàn)今的技術(shù)來(lái)講僅存在于可能的理論中。

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