科学家欲用鸡复活恐龙 让鸡长出恐龙尾巴

水晶人

    北京时间6月18日消息，据英国《每日邮报》报道，在电影《侏罗纪公园》中，一位科学家从一只吸了恐龙血，嵌于树脂化石中的蚊子中提取出DNA，成功复制出恐龙，并最终建成一个恐龙“侏罗纪公园”。而在现实生活中，美加两国科学家也在不遗余力复活恐龙，只不过他们手中的“道具”从蚊子变成了同样不起眼的鸡。

    揭开恐龙之谜的钥匙

    在一间满是灰尘的大学储藏室内，三名科学家奋力将一具庞大的骨骼化石举起来，骨骼是来自恐龙的一条腿，多年来，这个粗壮的标本放在架子上慢慢凋萎。尽管科学家对这个源自一个迷失年代的遗物十分感兴趣，但一直没有派上用场。然而现在，美国蒙大拿州立大学的几个研究人员聚在一起，打算用锤子和凿子将这个稀有古物敲个粉碎。他们认为这个至少具有数百万年历史的肢体可能是揭开恐龙之谜的钥匙。他们甚至于相信这项工作将使好莱坞电影《侏罗纪公园》中的一幕幕真实展现在我们面前。

    在近日播出的电视纪录片《恐龙复活》(Dinosaurs: Return To Life)曝光了蒙大拿州立大学研究小组的努力。

　　来自 《侏罗纪公园》的灵感

    这些科学家是怎样形成这样的共识，即相信他们一定能揭开这个史前失落世界的神秘面纱呢？为进一步了解这些科学家的探究历程，我们必须将时间向前推移至1992年。这一年，加利福尼亚州立工业大学微生物学教授保罗·坎诺(Raul Cano)首次尝试从与恐龙生活在同一时代的昆虫中提取基因。昆虫留在琥珀内，这是一种坚硬的半透明化石树胶。想必正是对这一可能性的猜测激发了《侏罗纪公园》的问世。

    令人惊奇的是，他不久即从一只有4000万年历史的蜜蜂体内提取了基因样本。随后，美国自然历史博物馆的研究人员恢复了一只远古白蚁的基因。看上去，当代的科学家似乎要不了多久即能获得恐龙的基因。但是，这些最初的试验都以失败告终。科学家不能复制他们的成果，导致外界纷纷猜测，这个被恢复的微小碎片事实上只是污染物，也许来自于研究人员的头发或衣服。

    在琥珀中寻找远古基因的努力被迫放弃，看来，通向历史的大门尚未被成功开启。不过此后，寻找史前基因碎片的研究人员成功恢复了一些古生物的基因，如有4万年历史的猛犸和4.5万年历史的穴居人骨。但研究人员对能否重建恐龙基因仍存在疑虑。2003年，希望再次被点燃。

　　发现保存完好恐龙肉

    在《侏罗纪公园》一片中担任顾问的霍纳领导一个研究小组，从蒙大拿州挖掘出一具有6800年历史的霸王龙骨骼化石，并从中获得一项重大发现。由于霸王龙化石的出土地点十分偏僻，只好通过直升机进行搬运。如此一来，庞大的大腿骨只得一分为二。霍纳将其中一块交给了他的学生、古生物学家玛丽·施薇兹(Mary Schweitzer)。

    在对这块化石进行仔细观察时，施薇兹发现在硬硬的外壳内有一个奇怪的结构。该结构的图形与只有在怀孕鸟类骨骼中才能看到的图形很相像。施薇兹对此甚为不解，于是让她的助手詹妮弗·维特米尔(Jennifer Wittmeyer)将外面那层矿物质溶解。六个小时过后，有人敲门，施薇兹回忆：“詹妮弗跑进屋，激动地说，‘你根本就不会相信’。当她拿起一小片，它竟可以伸展开，且能够到处移动。我们这时知道，这个东西确实不同寻常。”

    蒙大拿州立大学的研究小组遂明白，所发现的物质看来是霸王龙身上保存完好的肉。霍纳说：“想不到竟可以发现软组织。以前的猜测是，霸王龙全身都已成了化石。”从这具霸王龙骨骼另一半上面所获得的发现更为不可思议。施薇兹说：“霸王龙的血管凸显出来。我说，‘我不相信，根本不可能。’这确实是令人激动不已的时刻。”

    霍纳及研究小组知道，霸王龙的化石中不会有血管。许多科学家认为，来自生物体内的有机物不可能存活10万年以上——何况是6800万年了。随后，霍纳的研究小组尝试从保存在蒙大拿州立大学储藏室的其他骨头上提取DNA。他们将收集来的样本放在一个高倍显微镜下。在放大4000倍之后，这个微小的结构很显然并不像是矿化的化石材料。它们看似构成恐龙骨骼的显微细胞——骨细胞。

    鸟类的祖先是恐龙？

    从目前来看，取得这样的成就相当不错。但霍纳渐渐认为，若想成功复活恐龙，那么他的小组需要将手头的工作倒过来。虽然这项有关“活”恐龙组织的发现令他们兴奋不已，但霍纳担心，绘制完整的恐龙图谱的努力将永无尽头。于是，他采取了新策略：对鸟类实施“逆向工程”(retro-engineer)。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。”

    无独有偶，加拿大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。

　　让鸡长出恐龙尾巴

    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，威斯康星大学发展生物学家马特·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？在对这个胚胎的喙解剖之后，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。他们对一种称为丝羽乌骨鸡(Silkie)、来自中国远古时代的鸡进行了研究。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。

    进化进程能否颠倒？

    这种做法奏效了——他们发现了在恐龙“进化为”鸟类过程中发生的基因变化。与此同时，在加拿大，拉尔森在现代鸟类翅膀中发现了隐藏的恐龙三指爪结构。拉尔森解释说：“恐龙手指适于抓抢猎物。如果我们将恐龙这一特征同现代鸟类进行对比，我们会发现它们的翅膀具有相似结构，都适于飞行。”随着研究的深入，拉尔森认为科学家应该能够将鸟类翅膀重新“变回”恐龙臂膀。

    于是，有人不禁会问，有朝一日是否能使进化进程颠倒？美国得克萨斯农工大学教授马克·威斯图辛(Mark Westhusin)是通过DNA重造生命形式的世界知名专家，他与同事杜威·库纳姆携手克隆的物种数量超过世界上任何实验室的研究人员，其中包括白尾鹿和阿伯丁·安格斯牛(Black Angus bull)。据威斯图辛介绍，科学家就造出使“进化钟”倒转的相关DNA，并将它们植入鸸鹋的蛋中，从而激活处于休眠状态的基因。

    威斯图辛说：“我们已经实现了较小人造基因组的重建，它们可以注入胚胎中，发育、分开和传递它们的基因。近年来，基因排序、基因重组和重建较长DNA等方面的技术均获得了长足进步。”拉尔森认为，在100年内，遗传学家也许就能对类似于中生代恐龙的动物实施“逆向工程”。他反问：“我们为何不能集遗传学之力量，对其进行少许改变，复活霸王龙或类似霸王龙的远古动物。我认为这一想法成为现实的可能性极大，也许会比我们现在推测的时间更早。”

    法伦同意拉尔森的看法，他说：“随着我们对此了解的越多，我们就能做到这一点。遗传秘密隐藏在鸟类身上。”至于霍纳，他正想象着如何打造出第一个“恐龙样本”。他说：“我不得不承认，我肯定想象着迈向那个阶段，想象着有朝一日一个小‘恐龙鸡’出现在我面前。到时候简直是太令人兴奋了。现在，除了我们自己，没有任何事情都阻止我们复活恐龙的努力。对于不相信这种想法即将成现实的人来说，只能说明他们对进化知之甚少。”霍纳停顿片刻，说，“这是否是个好主意则是另外一回事。”(孝文）

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鸡长了恐龙尾巴会好看吗！

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2005年，威斯康星大学发展生物学家马特·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？在对这个胚胎的喙解剖之后，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。”

加拿大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。