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美国打算用鸡复活恐龙,重现侏罗纪公园

时间:2018-10-05 23:43:25 浏览量:
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恐龙对于科学家而言非常富有挑战性,这是数百万年前地球上的霸主,对于它们的灭绝和进化至今仍是一个谜团。多年以来,科学家也产生了许多奇特的想法,试图揭示恐龙的神秘面纱,让恐龙重返地球。比如,科幻电影《侏罗纪公园》中就曾成功复制恐龙物种,让人们体会到这一远古物种走进现实生活的感觉。目前,美国科学家正在进行一项研究,他们试图改变鸡的基因最终培育出恐龙,让恐龙重返地球!

美国打算用鸡复活恐龙,重现侏罗纪公园美国打算用鸡复活恐龙,重现侏罗纪公园

真实上演《侏罗纪公园》,让恐龙获得重生

在美国蒙大纳州立大学一间满是灰尘的储藏室的最深处,三位科学家正吃力地将一个巨大的恐龙化石骨骼举起来,这是一块恐龙腿部骨骼化石。多年以来,这块巨大的恐龙化石一直秘密地存放在储藏室的架子上,渐渐地被人们所遗忘,也慢慢地失去它应有的光泽。虽然这块恐龙骨骼引起来了科学家们的极大兴趣,但这个来自远古迷失世界的遗物却没有派上用场。目前,来自蒙大纳州立大学的科学家们开始了一项富有创新意义的研究,这块恐龙骨骼化石也将在科学家们的锤子和凿子下赋予新的意义和新的生命。

他们计划将这块恐龙骨骼砸成碎末,为什么要这样做呢?他们认为这块远古恐龙骨骼是揭示数百万年前恐龙之谜的钥匙。更具创新意义的是,他们认为这将赋予恐龙化石新的生命,注入新鲜血液,可以重现科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙世界,在该片中科学家制造了恐龙将在一个隔绝的环境中让恐龙自由生活。

目前,蒙大纳州立大学的研究小组就像史蒂文·斯皮尔伯格执导的《侏罗纪公园》中的情节一样,他们努力从恐龙化石中提取基因代码,并试着让恐龙重生。在近日播放的电视纪录片《恐龙:重返地球》中详细介绍了这些研究人员的努力成果和制造恐龙的科学计划。

目前,摆在科学家眼前的一个疑问是:科学家能否复兴迷失世界中的恐龙?蒙大纳州立大学古生物学教授杰克·霍纳称,这项疑问虽然具有一定的不确定性,但最终的回复是肯定的。他说,“我们当然可以让恐龙重返地球,它们的DNA仍保存着,这只是科学实现的一个课题,我并不认为这儿存在什么障碍,它并不同于哲学理论上的探讨研究。”

获取恐龙DNA分子指日可待

科学家们如果达成共识,相信他们能够揭示史前迷失世界的神秘面纱的呢?为了理解科学家们的研究历程,我们必须从1992年开始回顾。当时,美国加利福尼亚州工业大学微生物学教授保罗·卡诺首次尝试从与恐龙同时期生活的昆虫体内提取DNA,这些昆虫是完整地保存在琥珀之中的。琥珀是一种坚硬半透明橙色树胶化石。很可能科幻电影《侏罗纪公园》是受该研究启迪产生的,片中琥珀中保存的蚊子曾吸食过恐龙血液,因此蚊子体内含有恐龙的基因代码,使美国一位亿万富翁能够克隆恐龙。在现实的实验室里,卡诺砸碎了一块冷冻保存在液态氮中的琥珀化石,从中获取了昆虫样本。令人惊异的是,他很快就获得了这个0.4亿年前蜜蜂的DNA样本。随后,美国国家历史博物馆的研究人员成功获取了远古白蚁的DNA分子。看来现代科学家获取恐龙DNA分子是指日可待的。

但是关于提取恐龙DNA的早期实验都已失败告终,科学家们并不能获取到恐龙的DNA分子,致使人们猜测科学家们所提取的可能仅是污染物碎片,或者是研究人员的头发。从琥珀中寻找恐龙DNA的科学努力被中断放弃,看似通往远古历史的大门已关闭。然而此后寻找远古基因碎片的研究人员已成功地恢复了4万年前猛犸和4.5万年前穴居人的DNA分子。但他们对于能否恢复远古恐龙的DNA却仍没有把握。2003年,恢复恐龙DNA的希望又再度点燃。

0.68亿年前恐龙骨骼仍具有活组织

曾作为电影《侏罗纪公园》顾问的霍纳,在蒙大纳州挖掘一具0.68亿年前霸王龙骨骼时有了不同寻常的发现。挖掘地点非常偏远,这具恐龙骨骼化石必须由直升机进行运输,科学家们不得不将恐龙股骨分割成两半。霍纳其中一块骨骼碎片交给了他的学生、古生物学家玛丽·施威兹。在分析检查这块骨骼时,施威兹发现在化石外壳有一个奇怪的结构,该结构通常只出现于怀孕的鸟类骨骼之中。迷惑不解的她在研究助手詹尼弗·维特米耶的帮助下将骨骼化石的最外层矿物层进行溶解。施威兹回忆称,“6个小时之后,维特米耶跑到我屋兴奋地说,‘你可能不会相信这一切!当你拿起一小块碎片时,它很可以鲜活肌肉组织一样伸展,并向四周移动。’这是我才意识到这的确非同寻常。”

这项发现立即通知了蒙大纳州立大学研究小组,科学家意识到这个奇特的碎片组织看上去像是霸王龙的肌肉组织。霍纳说,“能够发现恐龙软组织真是令人不可思议!在此之前科学家都认为历经数百万年恐龙死亡之后尸体骨骼早已成为化石。”令科学家欣喜兴奋的发现接踵而至,他们随后发现这具恐龙骨骼也存在着奇特之处。施威兹说,“在霸王龙骨骼上,其血管突现出来,这太难令人相信了,这简直是不可能的事情!”霍恩和研究小组成员都很清楚,血管是不可能存在于骨骼化石之中的。

许多科学家认为,来自存活生物体的有机组织不可能幸存超过10万年,更何况是0.68亿年前。他们下一步计划就是充分利用蒙大纳州立大学储藏室所保存的恐龙骨骼,并从中提取DNA分子,他们将收集的恐龙骨骼样本放在一个功能强大的高倍显微镜下观测,放大4000倍之后,微小的骨骼结构从外观上将不像是矿化材料,而是构造恐龙骨骼的一种叫做骨细胞的微观细胞。

恐龙重生新策略:鸟类“逆向基因工程”

但是霍纳认为,如果他们要试图成功复活恐龙就必须将现在手头的工作调整至初始状态。虽然发现恐龙活组织是非常惊喜的事情,但他担心在此基础之上构造完全的DNA地图很可能会成为永远无法结束的任务。因此,他采取了一项新的研究策略——鸟类“逆向工程”(retro-engineering)。古生物学家们普遍认为鸟类起源于兽脚亚目恐龙,这是一种前肢小,主要用后肢行走的恐龙。霍纳说,“如果我们希望在有生之年能够看到恐龙复活,我们必须从鸟类着手,向后追溯恐龙,最终实现成功复活恐龙的计划。只要鸟类存在,我们就有能力能够重返恐龙时代。”

上世纪90年代,科学家们在中国发现埋葬于泥土之中的恐龙化石,该恐龙化石保存得非常完好,值得注意的是,这具恐龙化石具有鸟类特征,包括着可清晰识别的爪子和羽毛。霍纳认为,现代鸟类的DNA中包括着基因记忆,如果这种基因记忆能够开启,进行一种“基因逆向工程”,就可以将长期睡眠状态的恐龙特征重新构造。为了能够复活恐龙,他将开始着手鸸鹋基因的复活实验。鸸鹋是产于澳大利亚一种体型庞大而不会飞行的鸟类。他说,“鸸鹋已具备了我们复活迅猛龙体型大小恐龙的所有特征。如果我们计划成功复活恐龙,就必须以此为起点着手展开!”

像鸡等鸟类是否残留恐龙基因记忆?

虽然这项研究听起来有些牵强,但是该研究得到了一些知名专家研究学者的支持。威斯康星州立大学遗传学家肖恩·卡洛尔说,“鸟类的基因总量与恐龙的基因总量有相似之处。在进化发育中的决策性差异制造了鸡与恐龙之间的差别。”2007年11月,加拿大麦克吉尔大学古生物学家汉斯·拉尔森对1.5亿年前恐龙的长尾如何进化发育成为鸟类的短尾进行了深入分析。他通过观察生长2天的鸡胚胎,得出了一项令人意想不到的发现。拉尔森本以为鸡的脊骨可能有4-8节椎骨,但他在显微镜下却发现了16节,这充分证明鸡具有爬行动物的脊椎。随着鸡胚胎的逐渐发育成长,它的“尾巴”却变得越来越短,直至小鸡孵化时仅具有5节椎骨。拉尔森在谈及这项发现的重大意义时说,“在1.5亿年进化历程中,恐龙所具有的这种类型的尾部已不会出现在鸟类身上。但是这种特性却一直隐藏在它的胚胎构造中,因此,恐龙基因蓝图就锁定在现代鸟类身上。”他下决定要将理论转变为现实,希望看到是否可以将鸡生长出像恐龙一样的尾部,将历史的时钟向后追溯数百万年。通过基因弥补改造,拉尔森自信能将鸡尾部椎骨增加3节,他还提出了一种方法可以开启恐龙休眠基因。如果鸟类仍保留着恐龙尾部构造的基础,是否它们还仍残留着恐龙牙齿的基因记忆呢?

2005年,威斯康星大学发展生物学家马特·哈里斯和约翰·法伦在研究突变小鸡时发现了一些奇异现象。哈里斯说,“观察14天鸟类胚胎的头部时,我偶然发现了它的喙和其他身体结构是之前我们所预料之外的。”

改变基因后,鸡能够长出像恐龙一样的曲线牙齿

像鸡这样的鸟类能否真得长出牙齿呢?当哈里斯剥去突变鸟类的喙,竟发现在在喙皮之下隐藏着像短吻鳄胚胎的牙齿结构。下一步哈里斯和法伦计划向鸟类胚胎注射能够开启相应基因的病毒,试图让小鸡能够长出牙齿。哈里斯说,“长出牙齿是一个非常复杂的,因此通过改变某个基因的方法试图让一种过去0.7亿年前都未曾长牙齿的动物长出牙齿来,似乎听起来有些遥不可及。”胚胎成长两个星期之后,他与同事们一起去观察将发生了什么变化。他说,“我们看到有一对下颌,因此普通的小鸡也能够长出牙齿来。”

这是令人意想不到的,此外长出的牙齿还有像恐龙牙齿一样的曲线。之后哈里斯和法伦开始寻找鸟类DNA是否具备恐龙的一些特性,比如鸡爪上的鳞片。他们对中国古代饲养的一种叫做丝路鸡(Silkie)进行了研究,据悉,丝路鸡的羽毛与一些恐龙身体上长的羽毛十分相近。通过激活一种休眠基因,哈里斯和法伦试图诱导小鸡的腿部长出羽毛,而不是鳞片。如果这项研究能够实现,那么他们将揭示一项从恐龙进化至鸟类的基因变化。

期间,拉尔森在加拿大发现一种现代鸟类翅膀中隐藏着三指恐龙爪结构。他解释称,恐龙的爪子已适应抓捕猎物。如果我们将此与现代鸟类相比,我们会发现现代鸟类翅膀也具有类似的结构,而不是为了适应飞行。随着该项研究的深入开展,他认为科学家们能够将鸟类的翅膀转变成为恐龙的前肢。

因此,是否有朝一日人们能够看到物种的进化逆转?美国德克萨斯州农工大学世界知名专家马克·威斯图辛和同事杜威·库纳莫尔克隆的物种数量远超过任何实验室,其中他们曾成功克隆了白尾鹿和布莱克·安格斯牛。据悉,威斯图辛是一位通过DNA构造生命体的世界知名专家。

未来百年内,实现动物的“逆向基因工程”指日可待

威斯图辛解释称,不久之后他们就能够制造出逆转DNA时钟,并植入到鸸鹋蛋中,从而激活其体内处于休眠状态的基因。他说,“我们已实现将较小的人造染色体植入鸸鹋胚胎中,发育、隔离和表达它们的基因。这项技术已发展得很快,基因排序、基因重组以及制造延伸DNA都取得了相应的进步。”

目前,拉尔森认为在未来100年内,遗传学家可以实现动物的“逆向基因工程”,可以让中生代的恐龙重返地球。他提出一个问题:为什么我们不能聚集所有的遗传基因,对其进行少许变化,从而复活霸王龙或其他恐龙物种呢?

拉尔森表示,我认为这非常有可能发生,或许实现的时间比我们预想得更早一些。法伦赞同此项观点,他说,“随着我们了解得越多,我们就能做得更好一些。恐龙基因的秘密就隐藏在现代鸟类身上。”基于此研究,霍纳设想建立第一个恐龙样本。他说,“我必须承认我正在朝着我努力的方向前进,未来有一天我们将培育出小恐龙鸡,让它们自由在我们周围漫步。这真是太酷了!目前除了我们自己没有什么能够阻挡我们复活恐龙的计划。对于那些不相信这项研究的人们而言,只能说明他们对于物种进化的了解知之甚少。”

编辑:森罗万象
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