有没有可能克隆恐龙?人类从未获得过恐龙的DNA 组图

2018-02-03 11:42:22

你想要克隆一只霸王龙吗 如果有任何中生代的DNA存留到现在,那它很可能已经碎片化或严重损伤,无法被用来克隆恐龙 大约需要5000只伶盗龙(或者其他任何恐龙物种)才能维持一个拥有足够基因多样性的可持续种群 新浪科技讯北京时间5月10日消息,据国外媒体报道,那些热衷于复活恐龙的人恐怕要失望了,一个残酷的事实是:科学家从未获得过恐龙的脱氧核糖核酸(DNA),而这是克隆所必需的要素不过,科学家还是从恐龙骨骼化石中提取到了一些神秘的DNA片段 目前,科学家还不确定这些DNA属于恐龙还是其他生命形式,比如微生物或蚯蚓等;或者甚至可能来自研究这些化石的古生物学家“我已经在恐龙骨骼里发现了DNA,”北卡罗莱纳州立大学的分子古生物学家玛丽·施魏策尔(Mary Schweitzer)说,“但我们没有对它测序——我们无法恢复它,而且无法对它定性它到底属于什么生物依然是一个谜” 施魏策尔表示,恐龙化石中残留DNA并不出人意料骨骼部分是由一种被称为羟磷灰石的矿物质组成的,能很好地保存某些生物分子,包括DNA事实上,研究者在实验室中经常用羟磷灰石来提纯并富集DNA“这也是我自己不参与DNA工作的原因之一,”施魏策尔说,“它太容易受到污染,而且很难破译” 相反,施魏策尔分析了恐龙化石中的软组织残留,比如她和同事们在一只8000万年前的鸭嘴龙化石中发现的血管不过,她还在思考着克隆一只恐龙所需要的步骤从分子生物学的角度,创造出一只现实版的“侏罗纪公园”恐龙,需要考虑以下几个问题 DNA能保存多长时间 科学家需要DNA来克隆恐龙,但DNA在生物体死后就会开始分解这是酶(来自土壤微生物、体细胞和胃肠细胞)作用的结果紫外线辐射也会使DNA分解此外,氧气和水也能改变DNA的化学性质,使双螺旋链断裂加州大学圣克鲁兹分校生态学和演化生物学系助理教授贝丝·夏皮罗(Beth Shapiro)说:“所有这些东西都会使DNA分解成更小、更细碎的片段,直到最终什么都没留下” 夏皮罗称,目前能恢复并确证的最古老DNA来自一块70万年前的马骨骼化石,采集自加拿大育空地区克朗代克(Klondike)的冰冻金矿2013年夏皮罗在《自然》(Nature)杂志上合作发表了一篇关于该化石的论文 然而,关于DNA能保存多久的问题依然未解 有科学家提出,DNA能保存长达100万年时间,但肯定不超过500万年或600万年相比之下,小行星撞击地球导致“非鸟类恐龙”灭绝的时间,是遥远的6500万年前不过,施魏策尔称,要确定DNA在何种情况下能保存多久,还需要进行更多的实验 此外,不要期待《侏罗纪公园》那样的情节能够实现在这部1993年的卖座电影中,科学家从保存在琥珀里的一只古老蚊子体内提取了恐龙DNA然而,琥珀并不能很好地保存DNA 在2013年发表于《PLOS ONE》的一篇论文中,研究者尝试从保存在柯巴脂(琥珀的一种前体)内的两只蜜蜂身上提取DNA他们没有发现“任何有说服力的证据”,来证明他们研究的两块柯巴脂样品能够保存古老的DNA他们的结论是,“DNA无法保存在这种类型的材料里”他们还补充道:“对于那些从昆虫琥珀化石——比柯巴脂古老数百万年——提取出DNA的说法,我们的结果提出了更进一步的质疑” 恐龙DNA 如果研究者选择研究恐龙骨骼化石中隐藏的DNA,那将很难确定这些DNA是否就属于恐龙“从那块马骨骼中恢复的DNA片段很短(平均只有40个字母长),并且显示出死后损伤的特征,”夏皮罗说,“但它们能够匹配到现代马的基因组中,因此我们知道它们是马的祖先” 相比之下,恐龙的现生近亲是鸟类鸟类从兽脚亚目——一类双足恐龙,大部分是肉食性,如暴龙(Tyrannosaurus rex)和伶盗龙——演化而来,其他恐龙类群,包括鸭嘴龙科、角龙亚目(如三角龙属)、剑龙属和甲龙属等,并没有现生的近亲 此外,任何保存至今的恐龙DNA都很有可能是高度碎片化的,并且已经严重受损“有一个关于恐龙DNA的关键问题,”夏皮罗说,“我必须要问,‘这是恐龙DNA吗,还是在恐龙被掩埋时进入恐龙骨骼的微生物DNA’” 克隆过程 暂且将以上争论放在一边,让我们思考一下就算研究者获得了全序列的恐龙DNA会发生什么全序列DNA意味着可以获得整个基因组,包括所谓的“垃圾DNA”和整合到恐龙遗传密码里面的病毒DNA施魏策尔称,这些病毒DNA可能会成为严重的问题,特别是如果它能感染现代的植物和动物的话 接下来,研究者需要找到一个宿主生物体来克隆恐龙,这很可能是一只鸟但是,鸟类母亲和恐龙母亲的差别远远超出一般人的想象“脊椎动物的发育所涉及的远远不止DNA提供的信息,”施魏策尔说,“发育过程中许多时间点都需要母亲的基因和蛋白质来控制它如何能获得所需要的发育信号呢” 再者,就算通过某种方法,鸟类母亲最终能将这只生物生出来,那它也将是一只一半是鸟,一半是恐龙的生物,它能够适应今天的气候吗 “它的基因和蛋白质所对应的是一个非常不同的世界,”施魏策尔说,“那时大气中的二氧化碳浓度与今天不一样;氧气浓度不一样;温度也不一样——它如何能(在今天的环境中)功能正常” 此外,这只生物的消化酶可能无法应对现代的动物和植物,它体内不具有中生代的微生物——它很可能需要这些来消化和吸收营养物质施魏策尔称,单纯为了人类的娱乐而只复活一只恐龙是很残忍的,而要维持一个可持续的、有足够遗传多样性的种群,需要至少5000只个体“你如何能克隆5000只暴龙”她说,“而且,就算可以,那你准备把它们放哪里呢” 要想克隆恐龙,有太多的问题需要克服“获得DNA,尽管我们还没做到,但那是容易的部分,”施魏策尔说道她还会继续研究恐龙骨骼,尽管克隆的想法很不切实际,但她还是会时不时想一下“我得承认,我真的很想看到一只暴龙,”她说,