我们会看到恐龙的DNA吗?

随着时间的推移,我们对化石化学的理解发生了怎样的变化?
2023年6月6日

采访

兰登·安德森,北卡罗来纳州立大学

DINOSAUR_SKELETON

食肉恐龙的头骨。

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近年来,人们的观点已经转变为接受即使是古老的化石也很可能含有一些存在于原始生命形式中的化学物质,包括蛋白质、脂肪,可能还有DNA。这被称为分子古生物学。Landon Anderson在北卡罗来纳州立大学从事这方面的研究,他目前正在那里完成他的博士学位。

兰登:你知道,当有人到野外挖出化石时,肯定会有骨头的形状和结构。但普遍的观点是,矿物质进入并取代了原来的有机物,现在它只是原始生物的复制品,骨架或骨头。这就是一段时间以来,人们对化石的普遍看法。

克里斯-所以这是形式,而不是曾经存在过的东西的结构。

兰登:是的。甚至有一段时间,我们甚至不知道原始的,比如骨骼本身的微观结构是否被保存了下来。你知道所有的血管在哪里吗,或者骨头里的细胞在哪里,它们是否也被保存了下来。

克里斯-那是什么时候开始改变的?我们的观点什么时候开始转变的?

兰登——这种观点认为,整体骨骼化石不仅仅是岩石或矿物对原有化石的替代,这种观点在20世纪初到21世纪初发生了大致变化,当时古生物学家开始研究骨骼化石的微观结构,或者一般的化石。例如,如果他们有一块恐龙的骨头,他们可以取下骨头的薄片,用显微镜观察。实际的组织结构至少在矿物质中得到了复制。所以你可以看到生物活着的时候骨头的结构是什么样的。就在那时,我们开始发现这些骨骼化石可能比我们之前认为的还要复杂。

克里斯:是什么样的见解、数据或发现让人们开始认为这不仅仅是保存完好的微观结构,还有可能是原始野兽或生物的一部分,从而产生了化石?

兰登:主要的发现是在2005年左右,玛丽·施韦策在蒙大拿州地狱溪的一块霸王龙骨头中发现了柔软、灵活的血管和细胞,这真的改变了古生物学家看待化石的一般方式。它们不仅仅是原始生物体的矿物复制品,而且可能还有一些原始组织。如果是这样的话,那么它就有可能告诉我们它的样子以及它活着的时候是如何生活的。

Chris -我是在Mary Schweitzer发表你刚才提到的那篇论文六到八个月后认识她的。她告诉我,当她在一次会议上站起来说,我想我得到了霸王龙的原始组织时,科学界的人都嘲笑她,说她被误导了,一定是做错了实验。大概这种观点现在已经改变了。

兰登:是的。当施韦策博士第一次记录她的发现时,有很多争议。在软组织不是原始软组织的情况下,解释软组织的一个主要观点或假设是,它们可能是细菌的生物膜。但经过多年的测试,数据总体上支持这些确实是科学家们在这些骨头中发现的原始软组织。

Chris -我几乎觉得这是把彩色电视带入了以前的黑白画面。这几乎是古生物学的另一个维度,我们现在正在研究这个。那么它能添加什么我们之前不能通过观察结构得到的东西呢?

兰登:首先,就像有机体生物学一样,总的来说,这些古老的有机体,我们可以通过它们的软组织和保存在其中的化学物质来了解它们,否则我们就没有其他的方法来了解它们。所以它可以告诉我们很多关于它们对环境的生物适应性,它们是如何生活的。

克里斯- DNA一定是圣杯之一,一个可怕的短语,但它一定是目标之一,因为它可以告诉我们很多关于一个有机体的进化史,它从哪里来,和谁有关系等等。我们正处于百万年来关于含有DNA的古代生物的公开数据体系中。你觉得在不久的将来我们能看到霸王龙的DNA吗?

兰登:哦,伙计,这是个大问题。每个人都想知道答案,我们是否会得到恐龙的DNA,在那之后,显然我们是否能够克隆恐龙。有一些研究,最近发表的一项研究报告的不是DNA序列,而是一些可能是DNA的结构。他们还没有对其进行测序,但他们使用了一种化学物质,可以与DNA的双螺旋结构结合,他们能够证明这种化学物质实际上与他们报道的鸭嘴恐龙的软骨细胞中的特定位置结合。我们能把它排序吗?这完全是另一个问题了,因为对DNA进行测序,必要的反应要求它不能被严重破坏。显然,要从恐龙化石中提取原始的DNA,这是一个挑战。

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