我們能克隆恐龍嗎?

文/方陵生

在科幻電影《侏羅紀公園》中,科學家利用琥珀裡困住的遠古蚊子體內的血液,提取出恐龍的DNA,將已絕跡6500萬年的史前龐然大物復活。現在克隆技術越來越發達,那麼我們能克隆恐龍嗎?

恐龍骨骼中的神秘DNA屬於誰

DNA是克隆恐龍的必要條件,但研究人員至今從未發現過恐龍的DNA,不過有意思的是,他們在恐龍骨骼中發現了一些神秘的DNA片段。 “我們在恐龍骨頭里發現了DNA,”美國北卡羅來納州立大學的分子古生物學家瑪麗·施韋策說,“但我們沒有對它進行基因測序,我們無法恢復它,也無法對它進行描述。”

在恐龍骨骼中發現的神秘DNA屬於誰,還是一個謎。目前還不知道這種DNA究竟是恐龍的DNA,還是其他生物的DNA,比如微生物、蚯蚓。

施韋策說,恐龍殘骸中可能含有其他生物的DNA不足為奇。骨的一部分由一種叫作羥基磷灰石的礦物組成,它與某些生物分子有很強的親和力,包括DNA。事實上,研究人員經常使用羥基磷灰石來淨化和濃縮實驗室裡的DNA。 “這也是我自己不研究DNA的原因之一,它太容易受到污染,很難解讀。”她說。

施韋策轉而對恐龍化石的軟組織產生了興趣,比如她和同事在一種8000萬年前的鴨嘴龍化石中發現了血管組織。但克隆恐龍離不開DNA研究,這才是創造真正的侏羅紀公園所需要的科學。

DNA能存活多久

科學家需要DNA來克隆恐龍,但生物體死亡之後DNA就會開始衰變。來自土壤微生物、身體細胞和腸道細胞的酶,還有紫外線輻射,都會導致DNA降解。另外,氧氣和水會以化學方式改變DNA,導致DNA鏈斷裂。 “所有這些因素會導致DNA分解成更小、更退化的碎片,直到最後什麼都沒能留下。”美國加利福尼亞大學聖克魯茲分校生態和進化生物學系的貝絲·夏普羅說道。

目前已經發現和鑑定的最古老的DNA屬於一種70萬年前的馬。 “從馬骨中提取的DNA片段很短,並顯示出一些受損的特徵;但它們可以被繪製到現代馬的基因組中,用以追溯馬的起源。”夏普羅說。

儘管如此,目前還不清楚DNA到底能存活多久。科學家提出,DNA存活的時間可長達100萬年,但絕對不會超過500萬或600萬年。 DNA到底能夠存活多久,在什麼樣的條件下能夠存活下來,這些都需要更多實驗來確定。

在《侏羅紀公園》中,科學家在被困在琥珀中的古代蚊子體內發現了恐龍的DNA。但實驗證明,琥珀並不能很好地保存DNA。研究人員曾試圖從保存在柯巴脂中的無刺蜜蜂體內提取DNA,這種樹脂是琥珀的前身。但研究人員在他們研究的兩個樣本中找不到任何“古代DNA得以保存下來的令人信服的證據”,他們得出結論:“DNA無法在這種材料中得以保存。”這一研究結果進一步質疑了從琥珀中的昆蟲體內提取恐龍DNA的可能性。

能找到恐龍DNA嗎

研究人員如果選擇研究恐龍骨骼中的DNA,要判斷它是否就是恐龍的DNA是非常困難的。

鳥類是如今存活在地球上的恐龍近親。鳥類由獸腳龍進化而來,獸腳龍主要是雙足類食肉恐龍,如霸王龍和迅猛龍。其他的恐龍族群,包括鴨嘴龍、角龍(如三角龍)、劍龍和甲龍類,都沒有存活至今的近親。

此外,任何倖存的恐龍DNA都將會高度碎片化並且嚴重受損。這是恐龍DNA的一個關鍵問題。科學家很難判斷,它們究竟是恐龍的DNA,還是恐龍被埋在土壤里後進入恐龍骨頭里的微生物的DNA。

克隆恐龍有哪些風險

我們來假設一下,如果研究人員發現了完整的恐龍DNA序列,他們將擁有完整的恐龍基因組。接下來,他們必須找到一個代孕宿主來幫助克隆這種恐龍,代孕者很可能是一隻鳥。

但是,作為代孕母親的鳥與恐龍母親,它們之間的差異還是很大的。 “一種脊椎動物在發育過程中所表達的東西要比它的DNA所表達的多得多,很多都是由在母體發育過程中產生的基因和蛋白質所決定的。恐龍的DNA在鳥類代孕母親的體內將如何獲得它所需要的發育信號呢?”施韋策說道。

讓我們再假設一下,假如鳥類代孕母親能夠生下這個生物,它很有可能會是半鳥半恐龍,但是這種動物能在今天的氣候條件下生存下來嗎?

“它的基因和蛋白質曾生存在一個完全不同的世界裡,大氣中的二氧化碳含量不同,氧含量不同,溫度也不同。這些基因和蛋白質將如何在現代環境中發揮正常的功能呢?”施韋策說。此外,克隆恐龍的消化酶可能無法適應現代動植物,它又將如何正常消化和吸收養分呢?

施韋策說,至少要有5000只恐龍個體才能夠創建一個具有遺傳多樣性的可持續種群。 “我們如何克隆出5000只霸王龍?如果能,又能把它們安置在哪裡?”

研究人員需要克服許多問題才能克隆出恐龍,可是現在連最簡單的第一步——恐龍的DNA,都沒能獲得。儘管克隆恐龍困難重重,施韋策還是打算繼續對恐龍進行研究。克隆恐龍的想法可能有些天馬行空,但她仍然不時地思考這個問題。

“說實話,我真的很想看到一隻活生生的霸王龍,它的樣子一定很酷。”

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