根据化石中DNA技术真的造出恐龙化石图片吗

恐龙是不是真的无法复活?
一位科学家从一只吸了恐龙血、嵌于树脂化石中的蚊子身上提取出恐龙DNA,成功复制出恐龙,并最终建成了一座恐龙公园,这是电影《侏罗纪公园》中的故事情节。在现实生活中,恐龙,这个灭绝了上千万年的物种,牵动着很多人的神经,人们对它充满了好奇和渴望,甚至有大胆的科学家想要复活这个史前巨兽。
但是近日,新西兰科学家研究认为,DNA只需680万年就会完全分解。因此,有媒体在报道中指出,DNA的寿命是680万年,而恐龙可是在6500万年前就绝灭了,科学家要复活恐龙的想法,看来是没戏了。那么,恐龙是不是真的无法复活?如果能复活的话,其复活的难点在哪儿?为此,记者采访了相关专家。
多因素影响DNA降解 680万年“寿命”并非定论
近日,一项来自新西兰的研究认为,DNA只需680万年就会完全分解。根据计算,他们认为DNA的半衰期约为521年,换言之,每过521年脱氧核糖核苷酸之间的化学键就会断裂一半。就算在-5℃的最理想条件下,最多经过680万年,这些化学键就会分解得一个不剩。而早在那之前,可能只要150万年,这些化学键就已经破碎得完全无法解读了。悲剧的是,恐龙可是在6500万年前绝灭的。
不过,这项研究并没有盖棺论定。其他研究者认为还会有许多其他因素影响到DNA的降解,如土壤化学、发掘后储存条件,甚至动物死去的季节等都可能对结果产生影响。对此,著名恐龙专家、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员徐星说:“众所周知,DNA是有机大分子,没有寿命之说,对DNA谈寿命就不太科学。”他指出,像DNA这样的有机大分子在生物体死亡之后,由于所处的环境发生变化,会很快分解,成为DNA片段。这些片段有时会保存在化石当中,可以用于古DNA研究。但目前已知可靠的古DNA片段最多只有几十万年,离恐龙时代非常远。
当然,在特殊条件下,比如DNA所处的环境与生物本身的环境很接近,也就是说最理想的状况,以最慢的分解率来算,也可能达到680万年才完全分解。
“680万年并不是一个定论,而是根据一定的计算推测而来,并无直接的证据。”在中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、博士生导师汪迎春看来,影响DNA降解的因素有多种,包括物理、化学和生物方面,如温度、所处环境的酸碱性以及生物的活性等。高温、酸性能促进DNA的降解,而微生物所释放的DNA酶也能轻易地降解DNA。如果将DNA存放在中性的环境中并冻存在液氮里,相信其寿命可能远远超过680万年。当然,该研究所说的680万年是指DNA的完全降解,事实上不完全降解的DNA所提供的遗传信息本身就不完整,从这个意义上说,能够提供完整且遗传信息真实的DNA其保存时间可能要远远低于680万年。
寻找完整DNA困难 打造胚胎技术不足
现在世界上陆续有地区发现了大量的恐龙或恐龙蛋化石,有人不禁要问,在如此多的化石之中就不能获得一个完整的恐龙DNA吗?
“从存活的生物中获取完整的DNA并没有什么困难,也可以在一定的条件下保持其稳定,但从恐龙化石中获取完整的DNA是不可能的。”虽然汪迎春把从化石中获得完整恐龙DNA的可能性排除了,但是我们不妨退让一步,假设科学家们撞大运,在这些化石中找到了足够的恐龙DNA片段,是否能拼凑出完整的恐龙DNA来呢?
答案是也很难。“就算人们真的有这样一些DNA的化石,但我们只有遗传密码中非常小的一段,并非所有关键基因都有。所以,要想运用存留下来的古老DNA,来复制恐龙的话,不太可能。”有关专家认为,人类的基因组测序是先将完整的基因组打碎测序(因为单次测序的DNA片段不能太长),然后再重组。但化石经历了漫长的时间,且恐龙又包含很多种类,因此,极难保证这些少量残片最终能拼出一种恐龙的完整基因组。就像一盒拼图只要肯花时间,早晚可以拼成;可如果是100盒拼图混在一起再随便捞出一把,要想拼出一幅完整的图难度就大多了。
那么,我们再退让一步,假设可以修复出一种恐龙的完整DNA,是不是就万事大吉了呢?
汪迎春认为,在现有的知识与技术条件下,即使有一套完整的恐龙DNA,也不可能复制出恐龙胚胎。现有的克隆技术包括核移植及干细胞技术都是在细胞水平上操作的,即首先必须有可操作的活的细胞。而DNA只是一种含有遗传信息的化学分子,即使将其导入到一个受体,如一个去核的细胞中,也很难保证其上所包含的数万个基因的正确表达,因为DNA首先必须要包装成染色体,而染色体必须要有一系列的正负调控因子来调节其上基因的表达。到目前为止,人类还没有能力将纯化的高等生物的DNA包装成有功能的染色体及细胞核。
难觅适宜胚胎受体 不易适应当今环境
对于复活恐龙这件事,并不是所有科学家都认为前路黯淡。徐星就表示:“随着发育生物学的进展,我们对于形态结构和其发育机制的了解越来越深入。如果有一天,我们能够完全掌握每种形态结构的发育机理,同时基因工程技术也发展到可以控制形态结构的产生,那么从理论上讲,我们应该能够造出类似恐龙的生物。”
既然科学家给了我们一线曙光,那么我们不妨再大胆假设,假设人类能够制造出恐龙胚胎,复活恐龙是不是就指日可待了呢?
在《侏罗纪公园》这部电影中,小恐龙都是在保温箱里破壳而出的,但是我们不可能凭空孕育出恐龙蛋,还必须找到合适的胚胎培育受体,才会有恐龙蛋的存在,那么,我们到哪里去找适合恐龙的培育受体呢?现代的大型动物,比如大象、鲸鱼、鸵鸟,也都具有庞大的身躯,可是要把恐龙的胚胎移植到这些动物的身体里,能够顺利诞生恐龙吗?
中国科学院动物研究所研究员陈大元指出,因为一些大型恐龙生出来的幼仔也是很大的,所以恐龙胚胎的受体很难找到。其他大型动物,比如大象也没有恐龙那么大,而且恐龙跟大象之间相差很远,所以要易种的话难度很大。当然,并非所有的恐龙都是庞然大物,也有长得像小鸡一样的恐龙种类,可以找到相同体积的现代动物做受体。
如果在所有假设都成立的前提下:科学家们首先找到了恐龙完整的遗传基因,然后又寻找到了适合的培育受体,成功复活了恐龙,那么我们是不是能把“侏罗纪公园”搬到银幕之外呢?
有研究表明,恐龙生活的中生代二氧化碳的浓度很高,而其后的新生代二氧化碳的浓度却较低。这种环境对恐龙不利的因素可能体现在两方面:一是恐龙的身体产生了不适,在新的环境下,很容易得病,而且疾病会像瘟疫一样蔓延;二是新的大气环境更适于哺乳动物的生存,哺乳动物成为更先进、适应性更强的竞争者。在这两种因素的作用下,恐龙最终灭绝了。
徐星说:“恐龙究竟能不能生存,这很难预测。毕竟恐龙生活的年代和今天的地球非常不同,像大气成分等许多因素都发生了很大的变化,所以很难说。我想即使能够生存,最起码也需要一定的时间适应。”
此外,对于该不该进行复活古生物的研究,学术界和全社会都一直存在争论,绝大多数科学家认为,复制恐龙在理论上的确是有可能实现,但是难度非常大。如果这是一种局部可控的实验室行为,那么作为学术研究是无可厚非的。但是,如果像《侏罗纪公园》里那样通过复制恐龙人为地改变自然过程,那么这种行为就值得商榷了。毕竟,我们复制出的是真恐龙还是某个怪物,复制出的恐龙在现在的自然环境中会出现哪些反应,这些问题都没有人能够回答。而事实上,在《侏罗纪公园》这部电影中,导演已经通过许多灾难性的场景来表达这种对人为干预自然进程的担忧了。所以,人们梦想中的“侏罗纪公园”有可能永远都只是一个梦。琥珀化石存在DNA可能性极小 克隆恐龙基本无望
来源:生物360 / 作者:koo /
像好莱坞科幻电影《侏罗纪公园》那样的场景,许多人多幻想过,但人们究竟能否克隆出早已从地球上灭绝的恐龙呢?
日前,来自英国曼彻斯特大学的科学家打碎了这一梦想,他们利用目前最先进的下一代测序技术证明,琥珀化石中存在 DNA
的可能性极小,想让恐龙再次行走在地球上基本不可能。
在电影《侏罗纪公园》中,科学家通过提取保存在琥珀里 1.3 亿年前的昆虫体内的 DNA,创造出了多种恐龙。上世纪 90
年代初,许多科学家曾声称,他们已从琥珀中提取到 1.3 亿年前的 DNA ,但这些研究遭到了质疑。这些声称提取到的 DNA ,后来被认为是现代 DNA
在这项研究中,科学家利用下一代测序技术对柯巴树脂(copal)中的昆虫进行了 DNA 测序。这种树脂可作为琥珀前身,是一种亚化石树脂。研究人员表示,上世纪
90 年代用于 DNA 研究的聚合酶链式反应(PCR)技术,会优先扩增现代的、未损坏的 DNA 分子,使已经部分分解的古老 DNA
提取物受到污染,最后给出错误结果。而下一代测序方法对古老 DNA 来说很理想,因为它能提供提取物中所有 DNA
的分子序列,而不管它们的长度,几乎不可能优先扩增那些污染的现代分子。
研究小组在相对较年轻(60 年-10600 年)的亚化石树脂昆虫中未能检测到古老 DNA,这表明 DNA
在柯巴树脂中保存得并不好,因此幸存下来的可能性极小。这是对从琥珀化石昆虫中提取到 DNA 的重大质疑。
研究人员指出,从直观上讲,人们可能会认为昆虫是被树脂完全且迅速地包裹起来,瞬间死亡,这样可能有利于树脂中昆虫的 DNA
保存下来,但事实显然并非如此。所以电影《侏罗纪公园》中恐龙场景只能留在科幻里。
原文检索:
David Penney, Caroline Wadsworth, Graeme Fox, Sandra L. Kennedy, Richard F.
Preziosi, Terence A. Brown. Absence of Ancient DNA in Sub-Fossil Insect
Inclusions Preserved in 'Anthropocene' Colombian Copal. PLoS ONE, September 11,
2013; doi:
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一不了wbbu了jobt不啊呀啊中文学名:
脊索动物门
脊椎动物亚门
技术实现:
逆向基因工程
古生物学家杰克·霍纳
第一只在未来5-10年之内诞生。
简介/恐龙鸡
“恐龙鸡”的上半身仍和普通的家禽鸡类似,但不同的是,它将有恐龙那样的尖利牙齿和长长的尾巴,还有长着3-5根脚趾的利爪。“恐龙鸡”的全身仍长满羽毛,因为科学家近年来研究发现,事实上许多恐龙身上也覆盖有羽毛。
恐龙鸡计划/恐龙鸡
恐龙这项计划的提出者是62岁的古美国立大学古生物学家杰克·霍纳。霍纳一直尝试利用技术“复活”灭绝了6500万年的恐龙,风靡全球的科幻电影就是受到他的研究启发而拍摄的,而霍纳也曾担任该片的技术顾问。恐龙鸡是利用一种“逆向基因工程”技术,复苏现代家鸡体内沉睡的“基因”,从而让鸡“退化”成一半像恐龙、一半像鸡的恐龙鸡。霍纳称,第一只恐龙鸡有望在未来5~10年内诞生,而他的最终梦想是培育出一头真正的史前恐龙。3月即将出版的新书《灭绝并不一定是永远》将首次披露霍纳的“恐龙鸡计划”。霍纳解释称,古生物学家普遍认为,现有的家禽鸡是从一种史前肉食恐龙进化而来的,因此家禽鸡的DNA中包含着恐龙的基因记忆。一旦这个基因记忆被“打开”,就将复苏家禽鸡处于长期睡眠状态的恐龙特征。因此,如果能设法通过“逆向基因工程”技术唤醒鸡胚胎中沉睡的“恐龙基因”,使家禽鸡繁衍的后代逐渐“退化”,就能打造出一种一半像恐龙、一半像鸡的生物——“恐龙鸡”。目前霍纳正斥巨资资助世界多国的科学家联手展开这项匪夷所思的“恐龙鸡计划”。霍纳透露,目前北美洲的科学家已经研发出了一些实现“恐龙鸡计划”所必备的基因技术,而一些亚洲的实验室目前正开始着手进行计划的下一阶段——造出一只活生生的“恐龙鸡”。霍纳预言称,根据目前的实验进度,第一只“恐龙鸡”很可能将在未来5-10年之内诞生。
解释/恐龙鸡
恐龙古生物学家普通认为,鸟类起源于称为肉食鸟的兽角类恐龙。霍纳说:“如果我们希望在有生之年看到恐龙,我们就需要从鸟类开始,往前追溯。只要有鸟存在,我们就能够揭开恐龙的面纱。” 上世纪90年代,科学家在中国发现了埋于泥土中的恐龙化石,它们的状况保存极为完好,可以辨别出鸟类一样的特征,包括爪、羽毛等。霍纳认为,现代鸟类的DNA隐藏有遗传记忆,这种遗传记忆或能再次“开启”,用以重建长久处于休眠状态的恐龙特征。为使此类庞然大物死而复生,霍纳用鸸鹋的基因组开始了他的尝试。鸸鹋是一种体型庞大、不会飞的澳大利亚鸟。 霍纳说:“鸸鹋具备我们所要重建身躯如迅猛龙一般大小的恐龙的所有特征。如果我打算复活恐龙,那么我应该以此为起点展开研究。”尽管霍纳的研究工作听起来有些牵强,但他还是得到了一些著名专家的支持。威斯康星州大学遗传学家肖恩·卡洛尔(Sean Carroll)表示:“鸟类的基因总量可能与恐龙的基因总量存在诸多相似之处。发育阶段产生的决策差异造就了最终是鸡还是霸王龙的差异。” 科学家也在进行复活恐龙的研究。加拿大麦吉尔大学古生物学家汉斯·拉尔森(Hans Larsson)于2007年11月对1.5亿多年前“恐龙的长尾如何进化为鸟类短尾”进行了研究。通过分析只有两天大的鸡胚胎,拉尔森获得了一个出人意料的重大发现。拉尔森原本认为正在发育的脊骨将会有4到8个椎骨,但他的显微镜却发现了16个椎骨——这显然是爬行动物的尾巴。随着胚胎慢慢发育,“尾巴”变得越来越短,直至只有5个椎骨的雏鸡破壳而出。恐龙拉尔森在谈判这项发现的意义时说:“在约1.5亿年的历史长河中,鸟类从来没有长出过这种尾巴。但这种特征却深深隐藏于它们的胚胎当中。”所以说,从现代鸟类就可以揭开恐龙的基因蓝图之谜。拉尔森决定从理论转向现实。拉尔森想要看到他能否让鸡长出恐龙的尾巴,将时钟拨回到数百万年前。他通过操作这种基因构造,可以将鸡的尾巴增加3个椎骨。拉尔森指明了开启休眠恐龙基因的方法。如果鸟类保留着处于休眠状态的尾巴印记,它们是否保留着恐龙牙齿的记忆? 2005年,发展生物学家马特·哈里斯和约翰·法伦(John Fallon)在研究基因突变的小鸡时,注意到一点奇怪之处。哈里斯说:“我在察看14天大的鸡胚胎的头部时,无意中发现了喙和我们不曾预料到的其他结构。”这些难道是它们的牙齿?在对这个的喙解剖之后,研究人员发现其马刀形的结构几乎同短吻鳄胚胎的牙齿完全相同。 接下来,哈里斯和法伦通过向胚胎注射意在“开启”相关基因的病毒,尝试诱发正常小鸡长出牙齿,尽管这种尝试成功的可能性微乎其微。哈里斯说:“长出牙齿是个复杂的过程,所以,用一种基因诱使一种过去7000万年都没有牙齿的动物长出牙来,这确实听上去像是天方夜谭。”两周后,哈里斯在检查成长中的胚胎时,他被眼前的一幕惊呆了,连忙招呼同事过来看个究竟:“大家能看到下颌部有一对对非常清晰的结构。所以说,正常的小鸡确实能长出牙齿。” 结果出乎许多人的意料。此外,牙齿还具有同恐龙牙齿一样的弯曲外形。此后,哈里斯和法伦开始在鸟类DNA上寻找恐龙的其他特征,比如鳞。他们对一种称为(Silkie)、来自的鸡进行了研究。丝羽乌骨鸡的羽毛类似于一些恐龙身上长的羽毛。通过激活处于休眠状态的基因,哈里斯和法伦尝试“诱使”鸡腿长出羽毛而非鳞。
恐龙基因/恐龙鸡
恐龙基因片段的获取恐龙一般所见到的恐龙蛋化石,它们的外壳和蛋腔都已经完全石化。1993年初河南郑州一位收藏家所收集的一枚化石却十分特殊,这是从河南省西峡县发掘出来的晚白垩期C型恐龙蛋化石。它的外壳坚硬,扁圆形完整无裂隙,直径9厘米。这枚恐龙蛋化石,在一次意外中被摔成了两半。收藏者从破碎处发现,在硬梆梆的外壳内,包裹着一种灰褐色絮状的软物质,而且显得潮湿。经初步鉴定,恐龙蛋中的“特异”絮状物,主要是硅酸盐粘土矿物。人们把这枚恐龙蛋化石保存在地质博物馆内。北京大学生命科学院的一位教授,从这枚“特异”化石中取了约20毫克的絮状内含物,做了两项实验:在电炉上灼烧一分钟,然后放在显微镜下观察,发现被灼烧的一部分絮状内含物,局部已焦化了,但不能燃烧,实验证明其中含有机物;而经化学分析,絮状内含物里面竟含有0.5%~1%的氨基酸。日,新华社在北京披露了一条重要的消息:北京大学的一批科学家,利用近年来建立起来的分子生物技术及实验设备,证实这枚“特异”的恐龙蛋化石中确实有DNA存在,并成功地获得了6个恐龙基因片段。这是人类第一次从恐龙蛋化石中获得恐龙的遗传物质。自从19世纪后期,在法国南部第一次发现恐龙蛋化石以来,在世界其他国家和地区及我国,陆续有恐龙蛋化石的出土,但从这些埋藏千万年的化石中寻找到存活的生物大分子,却是史无前例的。因此,最后结论如何,需要非常慎重,还需要得到国际学术界的承认,才能作出定论。也许有人会问:基因是储存、记载生物遗传信息功能的单位。现在,既然已从恐龙蛋化石中获取了恐龙的基因片段,能否在此基础上再复制出活蹦乱跳的小恐龙呢?科学家的回答是否定的。因为要复制出一条活的小恐龙,最起码的条件是必须弄清楚恐龙有多少个基因,譬如说是几千个还是几万个?目前这还是个未知数。现在,即使已获取少量的恐龙基因片段,但与整个恐龙基因相比,仅仅是“沧海之一粟”。
最新进展/恐龙鸡
5月26日消息,据国外媒体报道,美国古生物学家蒙大拿州立大学的古生物学教授,落基山脉博物馆古生物学部的负责人杰克·霍纳上周宣布他们对鸡的胚胎进行了改造使这些鸡的嘴变得像恐龙的嘴一样。霍纳称,把鸡退化成恐龙从定量的角度来说,任务已经完成了50%。
据霍纳介绍,要创造出一只所谓的“鸡恐龙”(chickenosaurus)需要进行四个重大的改造。要把一只鸡变成一个恐龙一样的猛兽,科学家需要让它长成牙齿和长长的尾巴,并且把鸡的翅膀改造成恐龙的脚。
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