恐龍復(fù)活夢(mèng)再起

葉昊

不久前，有科學(xué)家聲稱，他們找到了保存有血管、蛋白質(zhì)和D N A的恐龍骨骼化石。這是真的嗎？還有，為什么科學(xué)家現(xiàn)在幾乎不再提，用蚊子吸取的恐龍血來(lái)復(fù)活恐龍的方法了？

DNA能保存上千萬(wàn)年嗎？

《侏羅紀(jì)公園》第一部里的科學(xué)家介紹他們是這樣獲取恐龍DNA的：他們尋找到保存在琥珀中的蚊子，而這蚊子生前的最后一餐就是恐龍血?？茖W(xué)家再把這蚊子肚子里的恐龍血提取出來(lái)，他們就獲得了較為完整的恐龍DNA了。

有的人在看這一電影片段的時(shí)候，或許已經(jīng)疑惑過(guò)，恐龍血真的能保存這么久嗎？科學(xué)家也有類似的問(wèn)題，不過(guò)他們更細(xì)致一些，他們疑惑的是，恐龍D N A真的能保存那么久嗎？但由于像《侏羅紀(jì)公園》里的蚊子琥珀化石極其稀少，科學(xué)家只能另辟蹊徑尋找答案。

他們找到60年前至1萬(wàn)年前各階段的含有昆蟲(chóng)的柯巴脂?？掳椭梢员划?dāng)成是琥珀的半成品，它還沒(méi)變成化石，而琥珀則是已經(jīng)成為化石的松樹(shù)樹(shù)脂?？茖W(xué)家把柯巴脂里的昆蟲(chóng)提取出來(lái)，對(duì)它們進(jìn)行DNA測(cè)序，來(lái)尋找DNA的保存時(shí)間。

如果能夠測(cè)得這些昆蟲(chóng)的DNA，就說(shuō)明DNA在樹(shù)脂中的保存時(shí)間至少有60年至1萬(wàn)年;如果不能夠測(cè)得它們的D N A，那么就說(shuō)明DNA在樹(shù)脂里的保存時(shí)間沒(méi)那么久，而科學(xué)家?guī)缀蹩梢苑艞墝ふ液锌铸堁奈米恿?。?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，即使是60歲的柯巴脂，科學(xué)家也只在里面找到535個(gè)核苷酸，而這5 3 5個(gè)核苷酸構(gòu)成的序列在基因庫(kù)里沒(méi)有任何的匹配。換句話說(shuō)，柯巴脂里的昆蟲(chóng)的D N A已不再完整，甚至連DNA片段也沒(méi)有留下來(lái)。

但是，科學(xué)家依舊沒(méi)有放棄尋找恐龍的DNA，因?yàn)榭铸圖NA可能以骨骼化石的形式保存下來(lái)。只不過(guò)骨骼化石存有DNA也只是假設(shè)，需要證據(jù)證明才行，科學(xué)家還真找到了。目前，保存有完整的基因組的骨頭化石，是一塊在凍土中被發(fā)現(xiàn)的70萬(wàn)年前的馬骨。這下，問(wèn)題似乎就剩骨骼化石里的DNA保存年限的上限是多久了。DNA是否真能保存上千萬(wàn)年？

2020年，分子古生物學(xué)家瑪麗·施偉策發(fā)表了一篇論文。論文里提到她從7500萬(wàn)年前的鴨嘴龍寶寶頭骨化石中發(fā)現(xiàn)了含有膠原蛋白的軟骨，而里面可能保存了完整的恐龍DNA。

發(fā)現(xiàn)與爭(zhēng)議

由于時(shí)間太久，肉眼可分不清普通的骨頭和軟骨，那么瑪麗是如何分辨出鴨嘴龍寶寶頭骨化石中有軟骨的？第一步，她先把頭骨化石切成薄片。然后把薄片放入酸液中，以溶解掉骨頭等無(wú)機(jī)物。

第二步，她把含有膠原蛋白的液體，注入到實(shí)驗(yàn)鼠的身體里，讓老鼠對(duì)這些外來(lái)物質(zhì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)。接下來(lái)，瑪麗再?gòu)睦鲜笊眢w里提取出免疫反應(yīng)所產(chǎn)生的抗體。最后，瑪麗把抗體滴入鴨嘴龍寶寶頭骨薄片的溶液中，利用抗體的特異性反應(yīng)，如果抗體產(chǎn)生反應(yīng)，那么就代表薄片里含有膠原蛋白。結(jié)果顯示，抗體確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，再加上這種膠原蛋白只存在于軟骨中，因此，瑪麗認(rèn)為頭骨化石里含有軟骨。

之后，在這項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上，瑪麗利用電子顯微鏡，在同種薄片里發(fā)現(xiàn)了疑似血管、紅細(xì)胞和骨細(xì)胞的物質(zhì)結(jié)構(gòu)。而這些有機(jī)物之所以能保存那么久，瑪麗的解釋是，由于鴨嘴龍寶寶剛剛誕生，它的頭骨和軟骨還沒(méi)分離。這就給里面的有機(jī)物創(chuàng)造了一個(gè)封閉的環(huán)境，有機(jī)物無(wú)法向外流失，而其他細(xì)菌或真菌等微生物也無(wú)法入侵。

其他科學(xué)家用其它化石，成功重復(fù)了瑪麗的實(shí)驗(yàn)。這無(wú)疑是一個(gè)巨大的鼓舞。同時(shí)，質(zhì)疑可不會(huì)缺席。

首先，質(zhì)疑的科學(xué)家認(rèn)為抗體檢測(cè)法并不完全可靠?？贵w還可以跟磷酸鈣等礦物質(zhì)結(jié)合。另外，由于薄片溶液暴露在了有菌環(huán)境之下，盡管細(xì)菌無(wú)法生產(chǎn)膠原蛋白，但真菌可以。因此，溶液里的膠原蛋白可能并非是恐龍的，而是實(shí)驗(yàn)室里、或是化石挖掘過(guò)程中所染上的真菌生成的。

其次，化石形成過(guò)程中的真空環(huán)境，也能使骨頭的無(wú)機(jī)物生成類似于血管、紅細(xì)胞和骨細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。所以，瑪麗用電子顯微鏡觀察到的，也可能不是血管、紅細(xì)胞和骨細(xì)胞。至于瑪麗的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮恢貜?fù)這一事實(shí)，發(fā)出質(zhì)疑的科學(xué)家認(rèn)為這是由于其他同行使用的是污染更為嚴(yán)重的化石，而抗體因此產(chǎn)生反應(yīng)也就不足為奇了。

死胡同，亦或“柳暗花明又一村”？

為了解決爭(zhēng)議，美國(guó)古生物學(xué)家埃文·塞塔從頭開(kāi)始，用科學(xué)程序來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

加拿大恐龍省公園是古生物學(xué)家的天堂，許多恐龍化石都出土自這里。古生物學(xué)家在恐龍省公園一共發(fā)現(xiàn)了35種恐龍化石。埃文的驗(yàn)證將從這里開(kāi)始。

來(lái)到恐龍化石的挖掘現(xiàn)場(chǎng)。在步入現(xiàn)場(chǎng)之前，埃文早已戴上面罩和藍(lán)色手套。這并非因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)有病毒，而是埃文為了避免化石被自己的唾液、手上皮屑或攜帶了的微生物所污染。他挖掘的是一種三角龍的化石。

帶著“新鮮”的化石來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，埃文重新進(jìn)行了瑪麗的實(shí)驗(yàn)。但這次實(shí)驗(yàn)沒(méi)能被重復(fù)，抗體沒(méi)有任何反應(yīng)。即使換了其他方法，埃文也沒(méi)能在化石里找到膠原蛋白。埃文倒是和同事在化石里找到了46種細(xì)菌和其他微生物的DNA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膠原蛋白和軟骨不太可能保存上千萬(wàn)年之久。

瑪麗及其同事之所以檢測(cè)到了膠原蛋白，很可能是現(xiàn)代入侵到化石里的微生物生產(chǎn)的類膠原蛋白物質(zhì)所導(dǎo)致的誤報(bào)。她們用電子顯微鏡觀測(cè)到的類血管、血細(xì)胞和骨細(xì)胞也可能是微生物的產(chǎn)物。

埃文還使用了一種極具創(chuàng)造性的方法，來(lái)檢驗(yàn)化石是否可以保存膠原蛋白或軟骨。他在實(shí)驗(yàn)室里重現(xiàn)化石的形成。由于化石是在高溫和高壓下形成的，于是，埃文和同事就把雞或蜥蜴的尸體混入黏土，并進(jìn)行高溫加壓處理，把它們壓成餅狀，制成人工化石。然后，埃文再對(duì)人工化石進(jìn)行檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明，在人工化石當(dāng)中，只有骨骼和黑色素保存了下來(lái)，膠原蛋白和軟骨等其他物質(zhì)幾乎全都丟失了，因此自然形成的恐龍骨骼化石中不太可能還存有有機(jī)物。

那么，復(fù)活恐龍的夢(mèng)想又再一次地陷入死胡同了嗎？盡管埃文證偽了瑪麗的實(shí)驗(yàn)，但是，埃文也發(fā)現(xiàn)一顆8000萬(wàn)年前的長(zhǎng)頸龍恐龍蛋里含有氨基酸短序列?；蛟S是因?yàn)榈皻に鶆?chuàng)造的封閉系統(tǒng)，使得里面的蛋白質(zhì)消逝得較慢，一些氨基酸得以保存到現(xiàn)在。

利用氨基酸短序列，科學(xué)家或許可以像拼拼圖那樣，拼出完整的恐龍蛋白質(zhì)。讓我們拭目以待。