欲复活恐龙:恐龙的DNA组织“演化成功的蓝图”
不是异想天开,这位科学家想通过改造鸟的基因,復活一头史前。如何才能培育出一头史前恐龙?普通人第一时间想到的,肯定是21世纪最热门的基因工程。只要能提取到恐龙的原始DNA,就能在实验室内培育出恐龙胚胎。
据报道,一项新研究称,恐龙的脱氧核糖核酸(DNA)与现代鸟类是一样的。这种多样性帮助它们在不断变化的气候中迅速演化,并统治了地球大约1.8亿年的时间。利用来自现生海龟和鸟类的DNA,研究人员成功将超过2.55亿年前的DNA历史拼接起来。
科学家认为,恐龙的DNA组织方式可能为它们提供了一份“演化成功的蓝图”。这是因为,恐龙总共具有约80条染色体,与现生鸟类相似,而鸟类正是恐龙的后代。相比之下,人类只有23对(即46条)染色体。
利用来自现生海龟和鸟类的DNA,研究人员成功将超过2.55亿年前的DNA历史拼接起来。
尽管解开了恐龙DNA的模式,但科学家表示,他们并没有利用这些信息复活恐龙的计划。也就是说,想要重现《侏罗纪公园》里面的场景现在还为时尚早。恐龙统治了地球大约1.79亿年,在约6600万年前的-第三纪灭绝事件中,非鸟类恐龙迅速灭绝。
由英国肯特大学生命科学学院的达伦·格里芬(Darren Griffin)教授领导的研究团队重建了暴龙(Tyrannosaurus)等恐龙在显微镜下可能呈现的基因组结构。为了重建这一消失了漫长时间的遗传密码,研究人员追踪了从爬行类祖先到现生的染色体在演化历史中的变化。
这项研究的结果发表在近期的《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上,主要内容是从现有资料推断2.6亿年前鸟类和海龟的共同祖先可能的基因组结构。大约过了2000万年后,第一批恐龙才开始出现在地球上。
研究人员现在认为,恐龙可能具有约40对染色体。这与现生鸟类相似,并且几乎是人类染色体数的两倍。“我们认为这导致了分化。具有大量染色体使恐龙比其他动物类别更多地进行基因‘洗牌’,”格里芬教授说,“这种‘洗牌’意味着恐龙能更快地演化,以帮助它们即使在地球变化时也能生存下来。”
科学家表示,这项新研究强调了长久以来的观点,即鸟类和恐龙是同一类动物。然而,格里芬教授指出,我们“不会很快就能见到《侏罗纪公园》”。遗传物质会随着时间推移而降解,其保存的最长时间约为100万年,而恐龙灭绝的时间已经过去了6600万年。
尽管科学家已经从数学上模拟了恐龙的遗传密码结构,但直到目前,他们还无法获得复活一只恐龙所需的全部DNA。今年2月,有研究指出,恐龙的演化极为成功,而这反而可能是它们灭绝的原因之一。该研究总结称,大型爬行动物在地球上的快速扩张意味着,它们早在灭绝之前就已经耗尽了地球上的。
这项研究的结果发表在近期的《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上,主要内容是从现有资料推断2.6亿年前鸟类和海龟的共同祖先可能的基因组结构。
英国雷丁大学的研究人员指出,早在6600万年前撞击事件之前,恐龙已经处于衰退的状态,因为它们已经填满了地球上几乎每个可能的栖息地,这一情况严重阻碍了它们分化出新物种的能力,从而在面对灭绝事件时异常脆弱。
化石证据显示,恐龙起源于大约2.3亿年前的南美洲,此时为晚期,当时该大陆还是盘古大陆(Pangea,古生代至中生代期间存在的大片陆地)的一部分。这些大型爬行动物的起源紧随着地球历史上最大规模的灭绝事件——二叠纪-三叠纪灭绝事件,又称为“大死亡”(Great Dying)。
二叠纪-三叠纪灭绝事件造成了大约90%的海洋物种和70%的陆地物种死亡,为恐龙的崛起创造了一张“空白画布”。接下来1.5亿年里,从凶猛的暴龙到长脖子的梁龙,恐龙物种迎来了广泛的发展,演化出庞大的恐龙家族。不过,科学家发现,在从南美洲快速扩张到地球其他区域之后,由于陆地空间的耗尽,恐龙开始变得无法适应。
为什么恐龙会灭绝?
恐龙统治了地球大约1.6亿年时间,但在6600万年前突然灭绝。这一事件导致当时地球上大部分动物和植物消失,被称为白垩纪-第三纪灭绝事件。
在许多年时间里,科学家一直认为气候改变摧毁了恐龙的食物链,进而引起它们灭绝。20世纪80年代,考古学家发现了一个富含铱的黏土层。铱元素在地球上很罕见,但在太空中很多。科学家确定了该黏土层的年代,发现与化石记录中恐龙消失的时间相吻合。
尽管科学家已经从数学上模拟了恐龙的遗传密码结构,但直到目前,他们还无法获得复活一只恐龙所需的全部DNA,因此我们“不会很快就能见到《侏罗纪公园》”。
十年之后,科学家在墨西哥尤卡坦半岛发现了希克苏鲁伯坑(Chicxulub Crater),其平均直径约180公里,是地球表面最大规模的撞击地形。后来的研究确定了该陨石坑可以追溯到前述恐龙灭绝的时间。
目前的科学界主流观点认为,含铱黏土层和希克苏鲁伯陨石坑存在关联,它们可能都是一颗巨大的后形成的。科学家估算了这颗小行星的大小和撞击速度,指出这场撞击会引起巨大的冲击波,并可能触发地震活动。由此产生的尘埃很可能覆盖了整个地球,使恐龙无法生存,而其他一些具有较短寿命的动物和植物则存活了下来。
关于恐龙灭绝的原因还有其他几种理论。一个早期理论认为,小型哺乳动物会吃掉恐龙蛋;另一个理论提出,是有毒被子植物(开花植物)杀死了恐龙。