柚木

如何从零开始,复活一头6500万年前的恐龙?

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。

那部大家都耳熟能详的《侏罗纪公园》的故事,就是讲了这么个复活恐龙的故事。

影片中,科学家们从一只吸了恐龙血、又被琥珀选中的蚊子体内,提取到珍贵的DNA。

通过克隆,一大批恐龙被复活,整个努布拉岛更成了恐龙的乐园。

然而现实,总是会给这些科幻概念一记耳光。

因为事实上,DNA可保留不了这么长的时间,就算被树脂层层包裹保护也难逃此劫。

用这种方法,恐龙怕是没有机会重见天日了。

从生物被宣告死亡那一刻起,DNA就会随之逐渐分解。

新西兰的一项新的科学研究表明,DNA的半衰期为521年

也就是说,每过521年脱氧核糖核苷酸之间的化学键就会断裂一半。

剩下的DNA化学键将在下一个521年有二分之一被分解,逐年类推。

经过计算,只需要680万年,这些化学键就会被分解得荡然无存了。

但问题是,恐龙可是足足6500万年前的物种。

所以恐龙再怎么逆天,其基因也不可能逃得过6500万年的风霜。

更悲催的是,DNA想要横跨680万年,还必须是在最理想的环境状态下

漫长岁月中的任何不测,都可能加速DNA的分解速度,如遇上高温、酸性和微生物释放的DNA酶等。

所以在现实生活中,情况肯定是比680万年要短得多。

迄今为止,人类发现的最古老的DNA片段(来自加拿大永久冻土层的马化石)也只被埋藏了70万年。

这样看来,想要提取到6500万年前恐龙基因,还真的比登天还难。

即使人类有这个技术和能耐,也斗不过大自然的鬼斧神工。

那么,恐龙是真的没有办法复活了吗?科学家们可不愿意这么早说放弃。

因为这个疯狂的恐龙复活大计,还有另外一个突破口——鸟类

虽然曾有段时间,大家都对恐龙有种刻板印象,认为其是一种远古大蜥蜴。

毕竟连Dinosaur这个名字,都是由希腊语的Dions和Sauros组成,意为“恐怖的蜥蜴”。

但在主流科学界,已经基本认定现代鸟类就是由兽脚类恐龙演化而来的,是恐龙的直系后代。

6500万年前的白垩纪大灭绝事件,确实导致了大部分的恐龙灭绝。

但兽脚类恐龙的一支却仍然幸存了下来。

换言之,也就是恐龙从来没有灭绝过。

经过不断地演化,如变小、变轻、长出翅膀等,它们最终变成了现代鸟类,包括我们餐桌上的鸡。

其实早在19世纪,就已经有科学家提出恐龙是鸟类祖先的假说了。

之后经过几十年发展,古生物学界已经有了足够的证据证明,鸟类就是恐龙的直系后裔。

无论是从骨骼结构、生殖模式,还是大量的化石佐证,它们都与两脚行走的兽脚类恐龙十分相似。

特别是在21世纪初,学者在霸王龙化石T.Rex MOR 1125中找到的蛋白,就与鸡身上的是最为接近的。

所以从某种意义上说,即使不用复活,恐龙也一直潜伏与我们身边

例如我们每天吃的鸡肉,其实也是“恐龙肉”的一种。

当然,这样偷换概念肯定有人不服。

因为这和强行说我们现在吃的大多数肉类,都是鱼肉是一样流氓的。

毕竟经过这么多年的进化,许多我们认定的恐龙特征在鸟类身上早就被冲得很淡了。

更何况现代鸟类是即娇小又柔弱,又怎么能跟高大凶猛的恐龙相比呢。

不过也不用灰心。

其实知道了恐龙还有后代,复活恐龙的事就好办多了。

我们知道,生物都是逐渐进化的。

在这个过程中,恐龙的基因会一步一步地慢慢改变,最终成为现代鸟类。

即使经过了6500万年,鸟类的DNA依然可以视为兽脚类恐龙的基因蓝图。

所以才有科学家大胆地提出,只要在现代鸟类基因的基础上修改,总有一天能把鸡魔改成回威武的恐龙。

Jack Horner,正是那位想要在实验室内,人为地改造鸡的基因,使其变成恐龙的科学家。

他本身就是一位恐龙的终极粉丝,还曾被聘请为《侏罗纪公园》电影顾问。

从小,他就有两个愿望,第一个愿望是当一名古生物学家,第二个则是使恐龙复活。

现在,他的第一个愿望已经实现了,就等第二个愿望实现来个大满贯了

TED演讲现场的Jack Horner

这种方法听上去虽然很荒谬,但实际操作起来,可比找琥珀中的恐龙蚊子血要靠谱得多。

在自然界,就存在着这么种不寻常的现象——返祖现象

所谓“返祖”,是指生物体偶然会出现祖先的某些解剖学特征的遗传现象。

例如某些海洋哺乳动物,如鲸、海豚等,有时候会意外地比其他同伴多出一套鳍,像长了四条腿似的。

“四条腿”的海豚

就算我们人类,也偶尔会出现原始人类的某些特征。

大家以前肯定听说毛孩,这种一出生就全身长满长毛的特征,正是人类毛发组织器官返祖的“退化”现象;

还有的孩子,天生长有尾巴、又或是耳朵可以转动,这些都属于“基因退化”的范畴。

进化的历程会将祖先的特征像记忆一样封存在基因中,但这些记忆其实并未彻底消亡,只是不再表现出来而已。

很多时候,返祖现象还是生物进化的一种重要证据。

多长了一条小尾巴

虽然自然界的返祖现象,是一种极慢且不可控的退化。

但只要人为地利用基因技术,找到并修改它们身上的某些基因位点,就能让动物快速退化,呈现出其祖先的形态。

其实早在20世纪70年代末生物学家就发现,果蝇进化成一对翅膀的原因是它们体内的双胸复合基因发生了突变。

但只要对这个基因进行调整,果蝇就会多长出一对翅膀,也就“返祖”了。

这种技术被称为“反向基因工程”,意思就是朝着进化的反方向来改造基因。

目前,Jack Horner的团队已经掌握了鸡的基因中控制不同部位生长的“开关”机制,这将使精确地控制鸡胚胎的发育成为可能。

2015年,他们就已经创造出了一种拥有恐龙吻的鸡胚,其成果发表在《Evolution》上。

2016年,他们再次成功将鸡腿的腓骨延长至膝关节踝处,显现出与始祖鸟一类恐龙般的猛兽腿特征

而这些特征都是远古恐龙在进化成现代禽类的过程中,早就丧失了的。

改造后的鸡胚胎头骨吻部出现其祖先的特征

恐龙的腓骨(fibula,橙色部分)会延长至膝关节踝处,而鸡的腓骨则比恐龙的小得多,经过改造鸡的胚胎中也显现了腓骨的边长

不过到目前为止,Jack Horner及其团队也只专注于在鸡胚胎的基因“读取”中动手脚。

换言之,就是通过抑制基因的表达,来影响某些早期蛋白质,从而达到控制鸡胚胎非正常发育的效果。

但实际上,鸡的基因本身其实并未发生改变。

虽然拥有某些恐龙的特征,但鸡始终还是原来的鸡,只是变帅了而已。

当然,只要知道其基因位点,通过基因编辑彻底改变鸡的命运就不是什么难事了。

目前Jack Horner还未打算将这种鸡胚胎孵化,但他早就给它们取了个有趣的名字**“恐龙鸡”**(Dino-Chicken)。

那么问题来了,按照这样改造下去“恐龙鸡”会不会终有一天变成恐龙?

从理论上来说,是可行的。但实际操作起来,可没那么简单。

这个项目的核心人物表示,其困难系数与上世纪人类登月差不多。

更有不少科学家表示,彻底完成改造,应该能与人类的“火星计划”一拼。

其实除了恐龙,科学家们也在尝试着复活一些离我们比较近的物种,如旅鸽、猛犸象、渡渡鸟等。

2018年3月19日最后一头北方白犀牛“苏丹”逝世,在这之前科学家就已经从它的身上提取到皮肤细胞样本了。

未来某天,人类或许真的会选择通过基因工程将其重新复活。

只是,那一天会在什么时候到来,谁也说不准。

因为即使能将其复活,没有环境条件支撑一样会面临二度灭绝。

2017年5月3日拍摄的雄性北方白犀牛“苏丹”

2001年1月6日,一头名为西莉亚的野山羊从悬崖衰落,重伤身亡。

恰巧,西莉亚也正是历史上最后一头比利牛斯野山羊(Bucardo)。

从它失足那一秒,世界上就又多了一种灭绝物种。

很快,西莉亚的组织样本便被带进了实验室。

2003年7月30日,以西莉亚为原型的克隆羊诞生。

这是历史上,人类第一次将已经灭绝的物种复活。

但可悲的是,它并未能健康成长,出生7分钟后便因肺叶严重变型而死亡。

于是,这也成了历史上首次一个物种灭绝两次的悲剧。

其实别说复活恐龙,那些离我们很近的濒危动物,我们都没有办法保护。

这仿佛在拷问着人类,就算能把灭绝的物种重新复活,它们还能拥有适宜生存的环境吗?

如果复活的结果是再次毁灭,那么复活任何物种都将变得索然无味。

*参考资料

DNA has a 521-year half-life.Nature.2012.10.10

Charles Q. Choi.hicken Embryos With Dinosaur Snouts Created in Lab.Live Science.2015.05.12

Larry Getlen.How scientists actually could bring dinosaurs back to life.2017.01.07