神奇:恐龍即將重新誕生

2021-01-16 中關村在線

西媒稱,一名嚴肅的科學家為什麼要為幾隻雞裝上假尾巴,然後讓它們在實驗室裡跑來跑去?是為了了解已經滅絕的恐龍是如何行走的。

據西班牙《趣味》月刊7月號文章稱,第一個出於好奇決定這麼做的是馬修·卡拉諾。哺乳動物和鱷魚是依靠胯關節推動身體移動的,卡拉諾認為,如果讓現在的「恐龍」有了尾巴,也許就能知道它的祖先是否也是依靠胯關節來走動的。不幸的是,他的假體不太合適。

但智利大學教授布魯諾·格羅西最近重拾這一構想,將木頭和石膏製作的兩種尾巴安在出生3天的12隻家養母雞身上,證實了尾巴會推動重心向前,從而改變大腿的位置,胯關節承擔更多的運動衝力。這一力學研究不過是一個小小的例子,說明雞正成為人們探尋1.5億年前的歷史的大門,一群食肉恐龍就是從那時候開始向著人們如今稱之為「鳥類」的有翼物種進化的

報導稱,為了了解這一進化途中發生了哪些變化,人們有很多方法:研究發現的不同時期的化石,給家禽裝上尾巴,對雞的身體進行深入探究。例如要想弄明白侏羅紀祖先的5根「手指」是如何丟掉了兩根,變成今天的家禽的,專家們討論了一個多世紀,認為家禽仍然是恐龍和反對這一觀點的人各執己見。

直到英國設菲爾德大學的馬修·託爾斯和他的團隊決定將含有螢光蛋白的改良組織植入普通鳥類的胚胎。翅膀的生長過程可以通過調節它的基因發出的亮光來追蹤。結果表明,和恐龍一樣,翅膀的骨骼從拇指、食指和中指開始發育,無名指和小指在進化過程中退化消失了。研究人員懷疑,這兩根手指是在2億年前因為細胞死亡開始退化的,並試圖做實驗來阻止這一過程,看看鳥類當時是否有5根手指。

報導稱,這就意味著要避免進化表達。這一設想是有可能的,因為任何現在的器官組織都保留著很多決定了祖先特徵的基因。這些基因從胚胎期就存在,但已經不會自然激活,除非是一些特殊情況,如多長一根手指或人體多毛等。隨著人們對基因的認識不斷加深,對這種「返祖現象」也有所了解。

蜂鳥、禿鷲和知更鳥沒有手,但能用爪子和喙餵養自己的孩子,搭建巢穴。耶魯大學教授B·布拉爾和哈佛大學教授A·阿布扎諾夫對現有的化石進行了詳細的研究,然後將參與從老鼠到烏龜的不同物種外貌發育過程的基因進行比較。他們發現,鳥類的一些基因在其他物種身上並不存在,當研究人員試圖阻斷這些基因的表達時,發現這些胚胎會發育出類似於短吻鱷或四足恐龍的吻部,而不是鳥嘴。

沉睡的恐龍解剖學特徵又被激活了。不僅可以讓雞沒有了鳥嘴,還能把7800萬年至8000萬年前失去的牙齒找回來。2006年馬修·哈裡斯在德國馬克斯·普朗克研究所尋找器官形成的其他機制,在一個只有16天的雞胚胎中發現,鳥嘴裡有一些突起,形似鱷魚的牙齒。哈裡斯找到了這一返祖現象的遺傳機制,讓人們知道鳥類和鱷魚的共同祖先的牙齒是什麼樣的。然後修改了一個病毒來造成機制逆轉,使正常的雞生出牙齒,然後重新吸收。

有牙齒的胚胎和沒有嘴的胚胎最後都沒有生出小雞。創造者指出,也許它們本可以活下來,但它們已經在蛋裡完成了對科學的貢獻,要想孵化就需要得到某個道德委員會的許可。布拉爾曾發表文章說明自己的想法。他說:「我們的目的是弄明白這一重要進化過渡的分子過程,而不是任性地製造一隻『恐龍雞』。」

報導稱,很明顯,他指的是古生物學家約翰·霍納的計劃:使雞的進化過程逆轉,變成恐龍。他曾透露,造一隻恐龍雞當寵物是他的夢想,「因為用來教孩子們進化生物學可太好了」。他認為,這個過程不會和人們目前正在研究的基因工程學有太大差異。目前由於重造嘴、爪子和牙齒的工作已經在開展,霍納的工作重心是尾巴,一條像電影裡的恐龍那樣的長尾巴。他的研究團隊正在用老鼠做實驗,看看老鼠和雞的哪些共同基因在阻斷雞的發育過程。

報導稱,霍納發表了一本名為《如何造恐龍?》的書,闡明了他的理論。但儘管在媒體引發強烈反響,他作為古生物學家也頗有聲譽,但專家認為,實際上沒有人願意造出一隻家養恐龍來,抑制鳥類特徵的表達可能會製造出一種遺傳學怪物,但不會是歷史上曾經出現過的恐龍。

科學界對逆向基因工程能幫助人們消除哪些疑問更感興趣。首先是發生了什麼:失去牙齒,長出嘴,尾巴變短,長出翅膀。其次是羽毛是什麼時候長出來的,什麼顏色,是幫助飛翔還是為了展示自己。此外,哪一種「中間物種」更接近於鳥類,鳥類大腦內部與飛行中的視覺感應有關的「wulst」結構是何時出現的,等等。

報導稱,加拿大古生物學家埃米莉·班福德指出,操縱生長基因往往會引起動物其他部位的致命突變,而這可不是什麼電影的結局。

http://news.zol.com.cn/544/5447325.html news.zol.com.cn true 中關村在線 http://news.zol.com.cn/544/5447325.html report 3615 西媒稱,一名嚴肅的科學家為什麼要為幾隻雞裝上假尾巴,然後讓它們在實驗室裡跑來跑去?是為了了解已經滅絕的恐龍是如何行走的。據西班牙《趣味》月刊7月號文章稱,第一個出於好奇決定這麼做的是馬修·卡拉諾。哺乳動物和鱷魚是依靠胯關節推動身體移動的,卡拉諾認為,如...

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