葉昊

不久前,有科學家聲稱,他們找到了保存有血管、蛋白質和D N A的恐龍骨骼化石。這是真的嗎?還有,為什么科學家現在幾乎不再提,用蚊子吸取的恐龍血來復活恐龍的方法了?
《侏羅紀公園》第一部里的科學家介紹他們是這樣獲取恐龍DNA的:他們尋找到保存在琥珀中的蚊子,而這蚊子生前的最后一餐就是恐龍血。科學家再把這蚊子肚子里的恐龍血提取出來,他們就獲得了較為完整的恐龍DNA了。
有的人在看這一電影片段的時候,或許已經疑惑過,恐龍血真的能保存這么久嗎?科學家也有類似的問題,不過他們更細致一些,他們疑惑的是,恐龍D N A真的能保存那么久嗎?但由于像《侏羅紀公園》里的蚊子琥珀化石極其稀少,科學家只能另辟蹊徑尋找答案。
他們找到60年前至1萬年前各階段的含有昆蟲的柯巴脂。柯巴脂可以被當成是琥珀的半成品,它還沒變成化石,而琥珀則是已經成為化石的松樹樹脂。科學家把柯巴脂里的昆蟲提取出來,對它們進行DNA測序,來尋找DNA的保存時間。
如果能夠測得這些昆蟲的DNA,就說明DNA在樹脂中的保存時間至少有60年至1萬年;如果不能夠測得它們的D N A,那么就說明DNA在樹脂里的保存時間沒那么久,而科學家幾乎可以放棄尋找含有恐龍血的蚊子了。實驗結果顯示,即使是60歲的柯巴脂,科學家也只在里面找到535個核苷酸,而這5 3 5個核苷酸構成的序列在基因庫里沒有任何的匹配。換句話說,柯巴脂里的昆蟲的D N A已不再完整,甚至連DNA片段也沒有留下來。
但是,科學家依舊沒有放棄尋找恐龍的DNA,因為恐龍DNA可能以骨骼化石的形式保存下來。只不過骨骼化石存有DNA也只是假設,需要證據證明才行,科學家還真找到了。目前,保存有完整的基因組的骨頭化石,是一塊在凍土中被發現的70萬年前的馬骨。這下,問題似乎就剩骨骼化石里的DNA保存年限的上限是多久了。DNA是否真能保存上千萬年?
2020年,分子古生物學家瑪麗·施偉策發表了一篇論文。論文里提到她從7500萬年前的鴨嘴龍寶寶頭骨化石中發現了含有膠原蛋白的軟骨,而里面可能保存了完整的恐龍DNA。
由于時間太久,肉眼可分不清普通的骨頭和軟骨,那么瑪麗是如何分辨出鴨嘴龍寶寶頭骨化石中有軟骨的?第一步,她先把頭骨化石切成薄片。然后把薄片放入酸液中,以溶解掉骨頭等無機物。
第二步,她把含有膠原蛋白的液體,注入到實驗鼠的身體里,讓老鼠對這些外來物質產生免疫反應。接下來,瑪麗再從老鼠身體里提取出免疫反應所產生的抗體。最后,瑪麗把抗體滴入鴨嘴龍寶寶頭骨薄片的溶液中,利用抗體的特異性反應,如果抗體產生反應,那么就代表薄片里含有膠原蛋白。結果顯示,抗體確實發生了反應,再加上這種膠原蛋白只存在于軟骨中,因此,瑪麗認為頭骨化石里含有軟骨。
之后,在這項研究的基礎上,瑪麗利用電子顯微鏡,在同種薄片里發現了疑似血管、紅細胞和骨細胞的物質結構。而這些有機物之所以能保存那么久,瑪麗的解釋是,由于鴨嘴龍寶寶剛剛誕生,它的頭骨和軟骨還沒分離。這就給里面的有機物創造了一個封閉的環境,有機物無法向外流失,而其他細菌或真菌等微生物也無法入侵。

其他科學家用其它化石,成功重復了瑪麗的實驗。這無疑是一個巨大的鼓舞。同時,質疑可不會缺席。
首先,質疑的科學家認為抗體檢測法并不完全可靠。抗體還可以跟磷酸鈣等礦物質結合。另外,由于薄片溶液暴露在了有菌環境之下,盡管細菌無法生產膠原蛋白,但真菌可以。因此,溶液里的膠原蛋白可能并非是恐龍的,而是實驗室里、或是化石挖掘過程中所染上的真菌生成的。
其次,化石形成過程中的真空環境,也能使骨頭的無機物生成類似于血管、紅細胞和骨細胞的結構。所以,瑪麗用電子顯微鏡觀察到的,也可能不是血管、紅細胞和骨細胞。至于瑪麗的實驗能夠被重復這一事實,發出質疑的科學家認為這是由于其他同行使用的是污染更為嚴重的化石,而抗體因此產生反應也就不足為奇了。
為了解決爭議,美國古生物學家埃文·塞塔從頭開始,用科學程序來進行驗證。
加拿大恐龍省公園是古生物學家的天堂,許多恐龍化石都出土自這里。古生物學家在恐龍省公園一共發現了35種恐龍化石。埃文的驗證將從這里開始。
來到恐龍化石的挖掘現場。在步入現場之前,埃文早已戴上面罩和藍色手套。這并非因為現場有病毒,而是埃文為了避免化石被自己的唾液、手上皮屑或攜帶了的微生物所污染。他挖掘的是一種三角龍的化石。
帶著“新鮮”的化石來到實驗室,埃文重新進行了瑪麗的實驗。但這次實驗沒能被重復,抗體沒有任何反應。即使換了其他方法,埃文也沒能在化石里找到膠原蛋白。埃文倒是和同事在化石里找到了46種細菌和其他微生物的DNA。實驗結果表明,膠原蛋白和軟骨不太可能保存上千萬年之久。
瑪麗及其同事之所以檢測到了膠原蛋白,很可能是現代入侵到化石里的微生物生產的類膠原蛋白物質所導致的誤報。她們用電子顯微鏡觀測到的類血管、血細胞和骨細胞也可能是微生物的產物。
埃文還使用了一種極具創造性的方法,來檢驗化石是否可以保存膠原蛋白或軟骨。他在實驗室里重現化石的形成。由于化石是在高溫和高壓下形成的,于是,埃文和同事就把雞或蜥蜴的尸體混入黏土,并進行高溫加壓處理,把它們壓成餅狀,制成人工化石。然后,埃文再對人工化石進行檢驗。實驗證明,在人工化石當中,只有骨骼和黑色素保存了下來,膠原蛋白和軟骨等其他物質幾乎全都丟失了,因此自然形成的恐龍骨骼化石中不太可能還存有有機物。
那么,復活恐龍的夢想又再一次地陷入死胡同了嗎?盡管埃文證偽了瑪麗的實驗,但是,埃文也發現一顆8000萬年前的長頸龍恐龍蛋里含有氨基酸短序列。或許是因為蛋殼所創造的封閉系統,使得里面的蛋白質消逝得較慢,一些氨基酸得以保存到現在。
利用氨基酸短序列,科學家或許可以像拼拼圖那樣,拼出完整的恐龍蛋白質。讓我們拭目以待。