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我们能克隆恐龙吗?怎样获得恐龙的DNA是第一步

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度44票 浏览19次 时间:2020年10月24日 10:19
我们能克隆恐龙吗?怎样获得恐龙的DNA是第一步

我们能克隆恐龙吗?怎样获得恐龙的DNA是第一步

(化石网报道)据《科学画报》(方陵生):在科幻电影《侏罗纪公园》中,科学家利用琥珀里困住的远古蚊子体内的血液,提取出恐龙的DNA,将已绝迹6500万年的史前庞然大物复活。现在克隆技术越来越发达,那么我们能克隆恐龙吗?

恐龙骨骼中的神秘DNA属于谁

DNA是克隆恐龙的必要条件,但研究人员至今从未发现过恐龙的DNA,不过有意思的是,他们在恐龙骨骼中发现了一些神秘的DNA片段。“我们在恐龙骨头里发现了DNA,”美国北卡罗来纳州立大学的分子古生物学家玛丽·施韦策说,“但我们没有对它进行基因测序,我们无法恢复它,也无法对它进行描述。”

在恐龙骨骼中发现的神秘DNA属于谁,还是一个谜。目前还不知道这种DNA究竟是恐龙的DNA,还是其他生物的DNA,比如微生物、蚯蚓。

施韦策说,恐龙残骸中可能含有其他生物的DNA不足为奇。骨的一部分由一种叫作羟基磷灰石的矿物组成,它与某些生物分子有很强的亲和力,包括DNA。事实上,研究人员经常使用羟基磷灰石来净化和浓缩实验室里的DNA。“这也是我自己不研究DNA的原因之一,它太容易受到污染,很难解读。”她说。

施韦策转而对恐龙化石的软组织产生了兴趣,比如她和同事在一种8000万年前的鸭嘴龙化石中发现了血管组织。但克隆恐龙离不开DNA研究,这才是创造真正的侏罗纪公园所需要的科学。

DNA能存活多久

科学家需要DNA来克隆恐龙,但生物体死亡之后DNA就会开始衰变。来自土壤微生物、身体细胞和肠道细胞的酶,还有紫外线辐射,都会导致DNA降解。另外,氧气和水会以化学方式改变DNA,导致DNA链断裂。“所有这些因素会导致DNA分解成更小、更退化的碎片,直到最后什么都没能留下。”美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校生态和进化生物学系的贝丝·夏普罗说道。

目前已经发现和鉴定的最古老的DNA属于一种70万年前的马。“从马骨中提取的DNA片段很短,并显示出一些受损的特征;但它们可以被绘制到现代马的基因组中,用以追溯马的起源。”夏普罗说。

尽管如此,目前还不清楚DNA到底能存活多久。科学家提出,DNA存活的时间可长达100万年,但绝对不会超过500万或600万年。DNA到底能够存活多久,在什么样的条件下能够存活下来,这些都需要更多实验来确定。

在《侏罗纪公园》中,科学家在被困在琥珀中的古代蚊子体内发现了恐龙的DNA。但实验证明,琥珀并不能很好地保存DNA。研究人员曾试图从保存在柯巴脂中的无刺蜜蜂体内提取DNA,这种树脂是琥珀的前身。但研究人员在他们研究的两个样本中找不到任何“古代DNA得以保存下来的令人信服的证据”,他们得出结论:“DNA无法在这种材料中得以保存。”这一研究结果进一步质疑了从琥珀中的昆虫体内提取恐龙DNA的可能性。

能找到恐龙DNA吗

研究人员如果选择研究恐龙骨骼中的DNA,要判断它是否就是恐龙的DNA是非常困难的。

鸟类是如今存活在地球上的恐龙近亲。鸟类由兽脚龙进化而来,兽脚龙主要是双足类食肉恐龙,如霸王龙和迅猛龙。其他的恐龙族群,包括鸭嘴龙、角龙(如三角龙)、剑龙和甲龙类,都没有存活至今的近亲。

此外,任何幸存的恐龙DNA都将会高度碎片化并且严重受损。这是恐龙DNA的一个关键问题。科学家很难判断,它们究竟是恐龙的DNA,还是恐龙被埋在土壤里后进入恐龙骨头里的微生物的DNA。

克隆恐龙有哪些风险

我们来假设一下,如果研究人员发现了完整的恐龙DNA序列,他们将拥有完整的恐龙基因组。接下来,他们必须找到一个代孕宿主来帮助克隆这种恐龙,代孕者很可能是一只鸟。

但是,作为代孕母亲的鸟与恐龙母亲,它们之间的差异还是很大的。“一种脊椎动物在发育过程中所表达的东西要比它的DNA所表达的多得多,很多都是由在母体发育过程中产生的基因和蛋白质所决定的。恐龙的DNA在鸟类代孕母亲的体内将如何获得它所需要的发育信号呢?”施韦策说道。

让我们再假设一下,假如鸟类代孕母亲能够生下这个生物,它很有可能会是半鸟半恐龙,但是这种动物能在今天的气候条件下生存下来吗?

“它的基因和蛋白质曾生存在一个完全不同的世界里,大气中的二氧化碳含量不同,氧含量不同,温度也不同。这些基因和蛋白质将如何在现代环境中发挥正常的功能呢?”施韦策说。此外,克隆恐龙的消化酶可能无法适应现代动植物,它又将如何正常消化和吸收养分呢?

施韦策说,至少要有5000只恐龙个体才能够创建一个具有遗传多样性的可持续种群。“我们如何克隆出5000只霸王龙?如果能,又能把它们安置在哪里?”

研究人员需要克服许多问题才能克隆出恐龙,可是现在连最简单的第一步——恐龙的DNA,都没能获得。尽管克隆恐龙困难重重,施韦策还是打算继续对恐龙进行研究。克隆恐龙的想法可能有些天马行空,但她仍然不时地思考这个问题。

“说实话,我真的很想看到一只活生生的霸王龙,它的样子一定很酷。”
TAG: DNA 恐龙
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