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    科學家欲用雞復活恐龍 讓雞長出恐龍尾巴[圖]

    已經有研究表明現在的雞是體形龐大的霸王龍后代


    科學家相信可以通過雞體內休眠的古老基因復活恐龍



    電影《侏羅紀公園》中借助一只蚊子體內的恐龍血復活恐龍

    北京時間6月18日消息,據英國《每日郵報》報道,在電影《侏羅紀公園》中,一位科學家從一只吸了恐龍血,嵌于樹脂化石中的蚊子中提取出DNA,成功復制出恐龍,并最終建成一個恐龍“侏羅紀公園”。而在現實生活中,美加兩國科學家也在不遺余力復活恐龍,只不過他們手中的“道具”從蚊子變成了同樣不起眼的雞。

    揭開恐龍之謎的鑰匙

    在一間滿是灰塵的大學儲藏室內,三名科學家奮力將一具龐大的骨骼化石舉起來,骨骼是來自恐龍的一條腿,多年來,這個粗壯的標本放在架子上慢慢凋萎。盡管科學家對這個源自一個迷失年代的遺物十分感興趣,但一直沒有派上用場。然而現在,美國蒙大拿州立大學的幾個研究人員聚在一起,打算用錘子和鑿子將這個稀有古物敲個粉碎。他們認為這個至少具有數百萬年歷史的肢體可能是揭開恐龍之謎的鑰匙。他們甚至于相信這項工作將使好萊塢電影《侏羅紀公園》中的一幕幕真實展現在我們面前。

    在近日播出的電視紀錄片《恐龍復活》(Dinosaurs: Return To Life)曝光了蒙大拿州立大學研究小組的努力。

      來自 《侏羅紀公園》的靈感

    這些科學家是怎樣形成這樣的共識,即相信他們一定能揭開這個史前失落世界的神秘面紗呢?為進一步了解這些科學家的探究歷程,我們必須將時間向前推移至1992年。這一年,加利福尼亞州立工業大學微生物學教授保羅?坎諾(Raul Cano)首次嘗試從與恐龍生活在同一時代的昆蟲中提取基因。昆蟲留在琥珀內,這是一種堅硬的半透明化石樹膠。想必正是對這一可能性的猜測激發了《侏羅紀公園》的問世。

    令人驚奇的是,他不久即從一只有4000萬年歷史的蜜蜂體內提取了基因樣本。隨后,美國自然歷史博物館的研究人員恢復了一只遠古白蟻的基因??瓷先?,當代的科學家似乎要不了多久即能獲得恐龍的基因。但是,這些最初的試驗都以失敗告終??茖W家不能復制他們的成果,導致外界紛紛猜測,這個被恢復的微小碎片事實上只是污染物,也許來自于研究人員的頭發或衣服。

    在琥珀中尋找遠古基因的努力被迫放棄,看來,通向歷史的大門尚未被成功開啟。不過此后,尋找史前基因碎片的研究人員成功恢復了一些古生物的基因,如有4萬年歷史的猛犸和4.5萬年歷史的穴居人骨。但研究人員對能否重建恐龍基因仍存在疑慮。2003年,希望再次被點燃。

      發現保存完好恐龍肉

    在《侏羅紀公園》一片中擔任顧問的霍納領導一個研究小組,從蒙大拿州挖掘出一具有6800年歷史的霸王龍骨骼化石,并從中獲得一項重大發現。由于霸王龍化石的出土地點十分偏僻,只好通過直升機進行搬運。如此一來,龐大的大腿骨只得一分為二?;艏{將其中一塊交給了他的學生、古生物學家瑪麗?施薇茲(Mary Schweitzer)。

    在對這塊化石進行仔細觀察時,施薇茲發現在硬硬的外殼內有一個奇怪的結構。該結構的圖形與只有在懷孕鳥類骨骼中才能看到的圖形很相像。施薇茲對此甚為不解,于是讓她的助手詹妮弗?維特米爾(Jennifer Wittmeyer)將外面那層礦物質溶解。六個小時過后,有人敲門,施薇茲回憶:“詹妮弗跑進屋,激動地說,‘你根本就不會相信’。當她拿起一小片,它竟可以伸展開,且能夠到處移動。我們這時知道,這個東西確實不同尋常?!?

    蒙大拿州立大學的研究小組遂明白,所發現的物質看來是霸王龍身上保存完好的肉?;艏{說:“想不到竟可以發現軟組織。以前的猜測是,霸王龍全身都已成了化石?!睆倪@具霸王龍骨骼另一半上面所獲得的發現更為不可思議。施薇茲說:“霸王龍的血管凸顯出來。我說,‘我不相信,根本不可能?!@確實是令人激動不已的時刻?!?

    霍納及研究小組知道,霸王龍的化石中不會有血管。許多科學家認為,來自生物體內的有機物不可能存活10萬年以上――何況是6800萬年了。隨后,霍納的研究小組嘗試從保存在蒙大拿州立大學儲藏室的其他骨頭上提取DNA。他們將收集來的樣本放在一個高倍顯微鏡下。在放大4000倍之后,這個微小的結構很顯然并不像是礦化的化石材料。它們看似構成恐龍骨骼的顯微細胞――骨細胞。

    鳥類的祖先是恐龍?

    從目前來看,取得這樣的成就相當不錯。但霍納漸漸認為,若想成功復活恐龍,那么他的小組需要將手頭的工作倒過來。雖然這項有關“活”恐龍組織的發現令他們興奮不已,但霍納擔心,繪制完整的恐龍圖譜的努力將永無盡頭。于是,他采取了新策略:對鳥類實施“逆向工程”(retro-engineer)。古生物學家普通認為,鳥類起源于稱為肉食鳥的獸角類恐龍?;艏{說:“如果我們希望在有生之年看到恐龍,我們就需要從鳥類開始,往前追溯。只要有鳥存在,我們就能夠揭開恐龍的面紗?!?

    上世紀90年代,科學家在中國發現了埋于泥土中的恐龍化石,它們的狀況保存極為完好,可以辨別出鳥類一樣的特征,包括爪、羽毛等?;艏{認為,現代鳥類的DNA隱藏有遺傳記憶,這種遺傳記憶或能再次“開啟”,用以重建長久處于休眠狀態的恐龍特征。為使此類龐然大物死而復生,霍納用鴯鹋的基因組開始了他的嘗試。鴯鹋是一種體型龐大、不會飛的澳大利亞鳥。

    霍納說:“鴯鹋具備我們所要重建身軀如迅猛龍一般大小的恐龍的所有特征。如果我打算復活恐龍,那么我應該以此為起點展開研究?!北M管霍納的研究工作聽起來有些牽強,但他還是得到了一些著名專家的支持。威斯康星州大學遺傳學家肖恩?卡洛爾(Sean Carroll)表示:“鳥類的基因總量可能與恐龍的基因總量存在諸多相似之處。發育階段產生的決策差異造就了最終是雞還是霸王龍的差異?!?

    無獨有偶,加拿大科學家也在進行復活恐龍的研究。加拿大麥吉爾大學古生物學家漢斯?拉爾森(Hans Larsson)于2007年11月對1.5億多年前“恐龍的長尾如何進化為鳥類短尾”進行了研究。通過分析只有兩天大的雞胚胎,拉爾森獲得了一個出人意料的重大發現。拉爾森原本認為正在發育的脊骨將會有4到8個椎骨,但他的顯微鏡卻發現了16個椎骨――這顯然是爬行動物的尾巴。隨著胚胎慢慢發育,“尾巴”變得越來越短,直至只有5個椎骨的雛雞破殼而出。

     

    科學家復活恐龍的藍圖就藏在現代鳥類體內

      讓雞長出恐龍尾巴

    拉爾森在談判這項發現的意義時說:“在約1.5億年的歷史長河中,鳥類從來沒有長出過這種尾巴。但這種特征卻深深隱藏于它們的胚胎當中?!彼哉f,從現代鳥類就可以揭開恐龍的基因藍圖之謎。拉爾森決定從理論轉向現實。拉爾森想要看到他能否讓雞長出恐龍的尾巴,將時鐘撥回到數百萬年前。他通過操作這種基因構造,可以將雞的尾巴增加3個椎骨。拉爾森指明了開啟休眠恐龍基因的方法。如果鳥類保留著處于休眠狀態的尾巴印記,它們是否保留著恐龍牙齒的記憶?

    2005年,威斯康星大學發展生物學家馬特?哈里斯和約翰?法倫(John Fallon)在研究基因突變的小雞時,注意到一點奇怪之處。哈里斯說:“我在察看14天大的雞胚胎的頭部時,無意中發現了喙和我們不曾預料到的其他結構?!边@些難道是它們的牙齒?在對這個胚胎的喙解剖之后,研究人員發現其馬刀形的結構幾乎同短吻鱷胚胎的牙齒完全相同。

    接下來,哈里斯和法倫通過向胚胎注射意在“開啟”相關基因的病毒,嘗試誘發正常小雞長出牙齒,盡管這種嘗試成功的可能性微乎其微。哈里斯說:“長出牙齒是個復雜的過程,所以,用一種基因誘使一種過去7000萬年都沒有牙齒的動物長出牙來,這確實聽上去像是天方夜譚?!眱芍芎?,哈里斯在檢查成長中的胚胎時,他被眼前的一幕驚呆了,連忙招呼同事過來看個究竟:“大家能看到下頜部有一對對非常清晰的結構。所以說,正常的小雞確實能長出牙齒?!?

    結果出乎許多人的意料。此外,牙齒還具有同恐龍牙齒一樣的彎曲外形。此后,哈里斯和法倫開始在鳥類DNA上尋找恐龍的其他特征,比如鱗。他們對一種稱為絲羽烏骨雞(Silkie)、來自中國遠古時代的雞進行了研究。絲羽烏骨雞的羽毛類似于一些恐龍身上長的羽毛。通過激活處于休眠狀態的基因,哈里斯和法倫嘗試“誘使”雞腿長出羽毛而非鱗。

    進化進程能否顛倒?

    這種做法奏效了――他們發現了在恐龍“進化為”鳥類過程中發生的基因變化。與此同時,在加拿大,拉爾森在現代鳥類翅膀中發現了隱藏的恐龍三指爪結構。拉爾森解釋說:“恐龍手指適于抓搶獵物。如果我們將恐龍這一特征同現代鳥類進行對比,我們會發現它們的翅膀具有相似結構,都適于飛行?!彪S著研究的深入,拉爾森認為科學家應該能夠將鳥類翅膀重新“變回”恐龍臂膀。

    于是,有人不禁會問,有朝一日是否能使進化進程顛倒?美國得克薩斯農工大學教授馬克?威斯圖辛(Mark Westhusin)是通過DNA重造生命形式的世界知名專家,他與同事杜威?庫納姆攜手克隆的物種數量超過世界上任何實驗室的研究人員,其中包括白尾鹿和阿伯丁?安格斯牛(Black Angus bull)。據威斯圖辛介紹,科學家就造出使“進化鐘”倒轉的相關DNA,并將它們植入鴯鹋的蛋中,從而激活處于休眠狀態的基因。

    威斯圖辛說:“我們已經實現了較小人造基因組的重建,它們可以注入胚胎中,發育、分開和傳遞它們的基因。近年來,基因排序、基因重組和重建較長DNA等方面的技術均獲得了長足進步?!崩瓲柹J為,在100年內,遺傳學家也許就能對類似于中生代恐龍的動物實施“逆向工程”。他反問:“我們為何不能集遺傳學之力量,對其進行少許改變,復活霸王龍或類似霸王龍的遠古動物。我認為這一想法成為現實的可能性極大,也許會比我們現在推測的時間更早?!?

    法倫同意拉爾森的看法,他說:“隨著我們對此了解的越多,我們就能做到這一點。遺傳秘密隱藏在鳥類身上?!敝劣诨艏{,他正想象著如何打造出第一個“恐龍樣本”。他說:“我不得不承認,我肯定想象著邁向那個階段,想象著有朝一日一個小‘恐龍雞’出現在我面前。到時候簡直是太令人興奮了?,F在,除了我們自己,沒有任何事情都阻止我們復活恐龍的努力。對于不相信這種想法即將成現實的人來說,只能說明他們對進化知之甚少?!被艏{停頓片刻,說,“這是否是個好主意則是另外一回事?!?孝文)


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