4万年前长毛象体内，找到最古老RNA

4万年前长毛象体内，找到最古老RNA。图片来源：Valeri Plotnikov

（化石网cnfossil.com）据美国国家地理（撰文：JACK TAMISIEA  编译：黄于薇）：透过这些珍贵的RNA，我们得以一窥这头年轻长毛象生命的最后时刻。

2010年，科特迪猎人在西伯利亚北极海岸附近的河岸上，发现了一具年幼长毛象的木乃伊。 这头被冰封了将近4万年的长毛象，因为出土位置靠近尤卡基尔村（Yukagir），而取名为尤卡（Yuka）。 永冻层将它的遗骸保存得相当完整，身上留有红色毛皮、扭曲的象鼻，甚至连大脑都完好无损。

最近有专家在研究报告中指出，尤卡的身体组织还保存了另一种罕见的史前珍宝：核糖核酸（RNA）的残留痕迹。 RNA是维持生命活动不可或缺的遗传分子，但通常在生物死亡后不久便会分解。 这项发表在《细胞》（Cell）期刊上的研究成果，是目前发现最古老的RNA序列，也是人类首度有机会从长毛象（wooly mammoth）体内提取这些分子。

数十年以来，科学家一直在研究从像尤卡这样保存良好的长毛象标本中取得的古代DNA片段。 这些遗传物质片段有助建构长毛象的基因组，让我们了解长毛象与现存大象的亲缘相近程度。

然而，研究人员一直很难找到古代RNA的痕迹。 这类化合物通常以单股分子的形式存在，负责启动特定基因并协助制造重要蛋白质，但是比DNA容易分解。

「我们可以透过古代RNA了解某个组织中有哪些基因处于激活或活跃状态，」斯德哥尔摩大学的演化基因组学家，也是这项新研究共同作者的乐弗. 达兰（Love Dalén）表示：「若单凭DNA，永远无法知道这些。」

RNA也因为与病毒的关系密切而闻名，有些病原体会将自身的遗传讯息储存在RNA链中，例如流感病毒和冠状病毒（包括导致新冠肺炎的SARS-CoV-2病毒）。 达兰认为，古代RNA将成为找出冰河时期病毒痕迹的关键，而这些残余痕迹常与木乃伊化的巨型动物一同保存下来。

研究团队对尤卡做了RNA病毒筛检，发现这头年轻长毛象的健康状况算是不错，但未来若是发现其他史前遗骸，其中的遗传物质或许会藏有古代病原体的痕迹。 达兰表示：「如果有人研究的标本组织中病毒量相对较高，我们应该可以分离出这些RNA病毒。」

以往，研究人员大多认为RNA太过脆弱，无法留存超过几个世纪，更不用说几千年了。 但是近期的研究对这项假设提出了挑战。 2023年，达兰和研究团队从一具已在博物馆收藏超过130年的袋狼（Tasmanian tiger，又名塔斯马尼亚虎，现已全部灭绝）标本中，成功取得来自皮肤和肌肉组织的RNA。 此外在2017年，就有其他研究人员从5300年前的冰人奥兹（Ötzi the Iceman）木乃伊胃部组织中，提取出更古老的RNA。

为了找到更古老的RNA，达兰和团队同仁锁定来自西伯利亚北部永冻层的标本作为研究重点。 随着这个地区的永久冻土逐渐解冻，当地居民和科学家接连发现多具惊人的遗骸，包括一只木乃伊化的幼年剑齿虎，以及大量仍保留皮肤与肌肉组织的长毛象标本。

达兰的研究团队检查了尤卡和其他九头西伯利亚长毛象的标本，成功从其中三头长毛象的组织中分离出RNA，不过尤卡的RNA片段最长，而且唯有它保留了启动肌肉发育基因所需的关键RNA分子。

这些RNA分子也成为重要线索，让我们得以推测这只年轻长毛象生命的最后时刻。 比方说，科学家观察到大量代表细胞压力反应的RNA片段。

「如此看来，尤卡死前的生活压力很大，而这种压力最终铭印在它肌肉的分子结构中。」哥本哈根大学博士后研究员、也是这项新研究主要作者的埃米利奥. 马尔莫（Emilio Mármol）说。 马尔莫表示，有些科学家推测这头年轻的长毛象先是遭到穴狮（cave lion）攻击，后来又掉进浅湖或池塘中，但很难确定实际情况究竟如何。

早期有多项研究根据解剖特征分析，认为尤卡是一头年轻的雌性长毛象。 但研究团队在筛选尤卡的遗传物质以寻找RNA痕迹时，又有了另一项惊人发现：根据尤卡的基因，这头年轻长毛象其实是雄性，推翻了先前的研究结论。

一开始，研究团队以为是搞错了长毛象的样本。 为了验证他们的发现，研究人员还检验了另外两个研究尤卡的团队所收集的古代DNA片段，证实这头长毛象同时拥有X染色体和Y染色体。

在密西根大学研究长毛象的古生物学家丹尼尔. 费雪（Daniel Fisher）虽然没有参与这项新研究，但他表示对于这个逆转并不觉得惊讶。 「这些资料本就不容易解读，更何况尤卡的遗体在死后发生相当严重的损伤。」他说。 费雪认为，确认尤卡在生理上是雄性一事，将促使研究者重新检视这头知名长毛象生命历程中的几个层面，例如它的成熟和成长过程。

达兰指出，虽然近年来「让长毛象复活」的概念备受媒体关注，但这篇新研究中主要提到的RNA片段，对于复活灭绝物种基本上没有什么作用。 原因在于这些RNA是控制肌肉发育的基础遗传机制，而长毛象和现代象的基础遗传机制其实大致相同。

不过演化生物学家贝丝. 夏皮罗（Beth Shapiro）表示，发现古代RNA是重要的科学里程碑，最终仍可能有助于复活灭绝物种。 夏皮罗本身并未参与这项新研究，她是Colossal Biosciences公司的科技总监，该公司尝试透过基因工程，让长毛象以及其他多种灭绝物种重新复活。 （达兰也是Colossal Biosciences科学顾问委员会的成员。 ）

「未来，我们应该能藉由这种方式来探索已灭绝物种和现存物种在基因表现上的差异。」夏皮罗表示。

比方说，我们或许可以找出让长毛象拥有蓬松毛皮的基因。 达兰指出，如果能在长毛象的毛囊中找到古代RNA，就能厘清启动毛发相关基因的遗传路径，或许科学家就可以在现代物种身上重现它们那身厚密的毛皮。

他对于这种可能性深感兴趣：「说真的，谁不想知道是哪些基因让长毛象长成那副毛茸茸的模样？」