侏羅紀公園成現實?中美古生物團隊在恐龍化石中發現DNA和蛋白質

2021-02-25 Science科學


近日,來自中國和美國的聯合古生物研究團隊宣布在7500萬年前的白堊紀恐龍化石中發現了有機物。該團隊稱,他們在化石中發現了軟骨細胞、蛋白質、染色體乃至DNA存在的各種證據,這意味著這些活細胞的存活時間比我們過去所推測的要長的多。


 

據悉,來自中國科學院和美國北卡羅來納州立大學的研究人員在白堊紀時期的斯氏亞冠龍軟骨化石身上得到了這一驚人發現。這些標本都來自於幼年斯氏亞冠龍,這意味著這些年幼的恐龍當時還未具備獨自離巢生活的能力。

聯合研究團隊在斯氏亞冠龍的頭骨碎片內發現了保存完好的軟骨細胞的證據。其中兩個仍以類似於細胞分裂末期的方式連接在一起,而另一個則包含了類似染色體的結構。

接下來,聯合研究團隊將進一步檢查所有原始分子或蛋白質是否被保存下來,為了做到這一點,研究團隊將來自同一巢穴的其他幼龍頭骨進行了兩次詳細的分析,並將結果跟現代生物鴕鳥近親幼年鴯鶓頭骨樣本進行進一步比較。


第一項測試中,研究團隊首先採用了免疫測試,這涉及到一種物質,即如果它檢測到某種特定細胞類型的抗體就會發生反應。在這種情況下,測試對II型膠原的抗體產生反應,這是一種在動物軟骨中常見的蛋白質。研究小組說,這表明原始蛋白質的殘留物仍存在。


 

根據測試結果,和幼年鴯鶓相比,這些幼年恐龍樣本的反應要弱得多。與此同時,恐龍的染色局限在一個地方,而鴯鶓則分散在整個樣本中。


第二項測試中,研究團隊試圖找到這種恐龍的DNA。他們從斯氏亞冠龍身上分離出單獨的軟骨細胞並用兩種不同的染色物質跟DNA片段結合。不出所料,這種染色跟現代細胞的染色方式一樣。


在這些恐龍樣本中發現DNA的潛在意義無疑是巨大的。目前的觀點認為,DNA最多只能保存100萬年,這打破了我們以往對DNA的認知,因為這些化石已經有7500萬年的歷史了。


「這一系列令人興奮的結果進一步證明,細胞跟它們的一些生物分子可以在深度時間內持續存在,」該研究聯合首席作者阿麗達·貝耶(Alida Bailleul)指出,根據新的研究發現「他們認為DNA可以保存數千萬年,我們希望這項研究將鼓勵研究古代生物DNA的科學家突破目前的極限,並使用新的方法來揭示古代生物組織樣本中所有未知的分子秘密。」


 

考慮到微生物汙染等問題,這一發現在另一些科學家們眼中看來可能並不準確,過去研究中曾出現過類似的情況。


儘管如此,這項新研究的研究人員似乎已經先發制人,他們已經為測驗做好了充分準備。聯合團隊指出,由於II型膠原蛋白不是由微生物產生的,所以細菌生物膜不會導致檢測結果呈陽性。生物膜也會在DNA染色測試中產生跟人們在這裡看到的非常不同的模式。最後,他們表示,跟幼年鴯鶓的比較是在完全不同的實驗室中進行的,所以不存在交叉汙染的可能。


雖然影片《侏羅紀公園》是一部小說,一部科幻電影,但是影片中的細節為古生物學家和生物學家開拓一個新大門。


恐龍DNA和有機分子有可能存在數千萬年,這的確讓人著迷,它可以讓幾千萬年後的人類更多地了解這些迷人的遠古生物,甚至可以讓我們憧憬一些《侏羅紀公園》中的場景。或許有一天我們真的可以復原一條活生生的恐龍。


相關研究報告已發表在《National Science Review》上。


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