
我们能克隆三角龙吗?如何样获得三角龙的DNA是第一步
据《科学画报》(方陵生):在科幻电影《侏罗纪公园》中,科学家利用琥珀里困住的远古蚊子体内的血液,提取出三角龙的DNA,将已绝迹6500万年的史前庞然大物复活。现在克隆技术越来越发达,那么我们能克隆三角龙吗?
三角龙骨骼中的诡秘DNA属于谁
DNA是克隆三角龙的必要条件,但研究人员至今从未发现过三角龙的DNA,不过有意思的是,他们在三角龙骨骼中发现了一些诡秘的DNA片段。“我们在三角龙骨头里发现了DNA,”美国北卡罗来纳州立大学的分子古物种学家玛丽·施韦策说,“但我们没有对它进行基因测序,我们无法恢复它,也无法对它进行描述。”
在三角龙骨骼中发现的诡秘DNA属于谁,还是一个谜。目前还不知道这种DNA究竟是三角龙的DNA,还是其他物种的DNA,比如微物种、蚯蚓。
施韦策说,三角龙残骸中可能含有其他物种的DNA不足为奇。骨的一部分由一种叫作羟基磷灰石的矿物组成,它与某些物种分子有很强的亲和力,包括DNA。事实上,研究人员经常使用羟基磷灰石来净化和浓缩实验室里的DNA。“这也是我自己不研究DNA的真相之一,它太容易受到污染,很难解读。”她说。
施韦策转而对三角龙化石的软组织产生了兴趣,比如她和同事在一种8000万年前的鸭嘴龙化石中发现了血管组织。但克隆三角龙离不开DNA研究,这才是创造真正的侏罗纪公园所需要的科学。
DNA能存活多长时间
科学家需要DNA来克隆三角龙,但物种体死亡之后DNA就会开始衰变。来自土壤微物种、身体细胞和肠道细胞的酶,还有紫外线辐射,都会导致DNA降解。另外,氧气和水会以化学方式改变DNA,导致DNA链断裂。“所有这些因素会导致DNA分解成更小、更退化的碎片,直到最终什么都没能留下。”美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校生态和进化物种学系的贝丝·夏普罗说道。
目前已经发现和鉴定的最古老的DNA属于一种70万年前的马。“从马骨中提取的DNA片段很短,并显示出一些受损的特征;但它们可以被绘制到现代马的基因组中,用以追溯马的起源。”夏普罗说。
尽管如此,目前还不清楚DNA到底能存活多长时间。科学家提出,DNA存活的时间可长达100万年,但绝对不会超过500万或600万年。DNA到底能够存活多长时间,在什么样的条件下能够存活下来,这些都需要更多实验来确定。
在《侏罗纪公园》中,科学家在被困在琥珀中的古时候蚊子体内发现了三角龙的DNA。但实验证明,琥珀并不能很好地保存DNA。研究人员曾试图从保存在柯巴脂中的无刺蜜蜂体内提取DNA,这种树脂是琥珀的前身。但研究人员在他们研究的两个样本中找不到任何“古时候DNA得以保存下来的令人信服的证据”,他们得出结论:“DNA无法在这种材料中得以保存。”这一研究结果进一步质疑了从琥珀中的昆虫体内提取三角龙DNA的可能性。
能找到三角龙DNA吗
研究人员如果选择研究三角龙骨骼中的DNA,要判断它是否就是三角龙的DNA是非常困难的。
鸟类是如今存活在地球上的三角龙近亲。鸟类由兽脚龙进化而来,兽脚龙重要是双足类食肉三角龙,如霸王龙和迅猛龙。其他的三角龙族群,包括鸭嘴龙、角龙(如恐龙)、剑龙和甲龙类,都没有存活至今的近亲。
此外,任何幸存的三角龙DNA都将会高度碎片化并且严重受损。这是三角龙DNA的一个关键问题。科学家很难判断,它们究竟是三角龙的DNA,还是三角龙被埋在土壤里后进入三角龙骨头里的微物种的DNA。
克隆三角龙有哪些风险
我们来假设一下,如果研究人员发现了完整的三角龙DNA序列,他们将拥有完整的三角龙基因组。接下来,他们必须找到一个代孕宿主来帮助克隆这种三角龙,代孕者很可能是一只鸟。
但是,当作代孕母亲的鸟与三角龙母亲,它们之间的差异还是巨大的。“一种脊椎动物在发育过程中所表达的东西要比它的DNA所表达的多得多,很多都是由在母体发育过程中产生的基因和蛋白质所决定的。三角龙的DNA在鸟类代孕母亲的体内将怎么获得它所需要的发育信号呢?”施韦策说道。
让我们再假设一下,假如鸟类代孕母亲能够生下这个物种,它很有可能会是半鸟半三角龙,但是这种动物能在今天的气候条件下生存下来吗?
“它的基因和蛋白质曾生存在一个完全不同的世界里,大气中的二氧化碳含量不同,氧含量不同,温度也不同。这些基因和蛋白质将怎么在现代环境中发挥正常的功能呢?”施韦策说。此外,克隆三角龙的消化酶可能无法适应现代动植物,它又将怎么正常消化和吸收养分呢?
施韦策说,至少要有5000只三角龙个体才能够创建一个具有遗传多样性的可持续种群。“我们怎么克隆出5000只霸王龙?如果能,又能把它们安置在哪里?”
研究人员需要克服许多问题才能克隆出三角龙,可是现在连最简单的第一步——三角龙的DNA,都没能获得。尽管克隆三角龙困难重重,施韦策还是打算继续对三角龙进行研究。克隆三角龙的想法可能有些天马行空,但她仍然不时地思考这个问题。
“说实话,我真的很想看到一只活生生的霸王龙,它的样子一定很酷。”
解析一代奸雄曹操家族DNA:古墓牙齿竟解开一代奸雄曹操身世
由于家族基因间没有关系,“是丞相后人”这一说法有误;而现有的夏基因与基因也不一致,因此曹操从抱养的说法也不准确。 11日,复旦大学历史学和人类学联合课题组发布了关于曹操家族DNA研究的最新成果。 专家表示,通过现代基因反推和古DNA检测的双重验证,认为曹操家族DNA的Y染色体SNP突变类型为O2*-M268。网络配图 该课题组由复旦大学历史系教授、中国魏晋史学会副会长和复旦大学现代人类学教育部重点实验室李辉教授领衔。 相关论文发表在国际学术杂志《人类遗传学报》上。 有基因学家表示,此前引发强烈争议的河南安阳真伪,可以借助曹操后人的现代DNA来进行验证。 2009年12月27日,河南省文物局公布,河南省安阳市安丰乡西高穴村南,最终得到确认就是曹操墓。 之后,国家文物局认定河南安阳大墓墓主为曹操,但民间质疑墓穴造假之声一直未绝。 中科院北京基因组研究所副所长于军表示,古人化石如牙齿等虽然可能出现DNA破损等情况。 但还是可以通过其中一段DNA进行测序,如果要验证河南安阳发现的到底是不是曹操本人,理论上是可以与后人DNA反推出来的结果相比较得出结论。网络配图 2009年,河南安阳对外宣布发现曹操墓,消息一出即引发巨大轰动,并始终伴随真伪争议。同年,复旦大学人类遗传实验室开始展开大规模项目,试图通过曹操后人DNA来反推曹操身世。 征集血样“滴血认亲” 据国内媒体消息,课题组表示,2009年至今,上述课题组的专家一直在全国各地采集曹操后人(男性)的静脉血样本。 采集对象包括79个家族的280名男性和446个夏侯、操等姓氏在内的男性志愿者,最终的样本总量超过1000例。 与此同时,课题组专家对全国各地258个曹谱(其中118个在上海图书馆)做了全面的梳理研究,并与史书和地方志参照,试图找到迁徙的可能线索。 “比如曹氏各个分支的祖先以及现居住地与历载上曹操后代的流向能不能相吻合。”经过这一步骤的研究,课题组筛选出8支持有家谱、经过史料分析具有一定可信性的曹氏族群。 找到这8支曹氏族群后,专家再对他们的DNA进行了检测。“人类DNA共有30亿个碱基对组合成23对染色体和线粒体,男性独有的、碱基对也比较稳定的Y染色体是最合适的检测对象。” 李辉说,“经过复杂的Y染色体DNA全序列检测,最终发现其中6个家族属于O2*-M268的基因类型,这6支O2*-M268类型样本的祖先交汇点在1800年至2000年前,这正是曹操生活的年代。” 李辉认为,这些家族共同检出了一个非常罕见的染色体类型,这个比例在全国人口只占到5%左右。 “假定他们都是仿冒的,那么巧合概率就等于这个基因型所占人口比例的乘积,也就是5%的5次方。所以说,他们假冒的可能性只有千万分之三。因此在法医学上可以认定,他们是真实的曹操后代。” 2011年12月28日,课题组宣布已定位曹操家族DNA,并找到最有可能是曹操后代的6支族群,立刻引发了强烈反响。当时,李辉估算该类型属于曹操的可能性是92.71%。 尽管根据现代曹人的基因,复旦大学课题组成功反推出曹操家族DNA,但研究并未结束。 早在2011年初,李辉来到曹氏宗族墓所在地—安徽亳州。在当地文物主管部门的积极配合下,课题组专家在库房内找到两颗牙齿—均是在上世纪70年代从曹氏宗族墓“元宝坑一号墓”中出土。 结合曹氏宗族墓挖掘领队李灿和现场挖掘人的口述和“元宝坑一号墓”墓室内中央位置的墓砖铭文“河间明府”,最终确定两颗牙齿均来源于曹操叔祖父河间相曹鼎。 课题组带回一颗保存较好的牙齿回到复旦大学人类遗传学实验室开展古DNA测试。 2012年底,根据现代基因和古DNA的双重验证,课题组得出最终结论—100%确定曹操家族DNA。网络配图 家谱记载为曹操直系后代的现代8个独立家族中,有6个家族的Y染色体为少见的O2*-M268,显着性达到P=9105,证明曹操Y染色体是该类型。 而安徽亳州的曹操祖辈墓葬元宝坑1号墓的遗骨(系弟河间相曹鼎)也属于此类型,与现代曹操后人紧密关联。夏侯氏、曹参后人都不是该类型。故此,曹操之父来自家族内部过继,该家族并非曹参本族。 目前找到的曹操后人有9支(其中6支有家谱记载),分别来自安徽绩溪、安徽舒城、安徽亳州、江苏海门、广东徐闻、江苏盐城、山东乳山、辽宁东港、辽宁铁岭。 免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。
DNA研究显示,新西兰已灭绝的恐鸟会吃掉五颜六色的松露状真菌
DNA研究显示,在新西兰,已灭绝的恐鸟会吃掉五颜六色的松露状真菌。图片来源:uux.cn/Noah Siegel(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(Bob Yirka):新西兰Manaaki Whenua Landcare Research、阿德莱德大学和奥克兰大学的一组环境科学家发现,现已灭绝的不会飞的鸟恐鸟曾经吃掉了新西兰仍然生长的彩色松露状真菌。在发表在《生物学快报》杂志上的研究中,该小组对恐鸟粪便化石进行了DNA分析。随着全球气候变暖,科学家们继续更多地了解植物和动物适应降水、湿度和温度变化的方式。在这些发现中,松露是一种生长在地下的真菌,与树根形成共生关系,这种动态在气候变化时期对森林有益。在这项新的研究中,作为他们研究气候变化对新西兰森林影响的一部分,该团队想知道松露在气候变化时提供援助的可能性。他们指出,为了使松露长期存活,它们需要一个孢子散布器——另一种植物或动物将孢子带到新的地方。在其他地方,如美国,松露孢子被松鼠等哺乳动物传播。新西兰没有这种哺乳动物;那里的松露传统上依靠鸟类作为传播者。但由于松露生长在地下,鸟类需要体型较大才能将其挖出——研究人员指出,恐鸟本可以成为完美的传播者,除非人类在14世纪将其猎杀至灭绝。到目前为止,还没有发现灭绝鸟类吃松露的证据。恐鸟食用松露的证据来自纳尔逊西北部Tākaka河上游集水区附近的一个洞穴中发现的一个粪便化石球(粪化石),以及在博物馆中发现的另一个。DNA测试显示,留下粪化石的恐鸟最近都吃掉了几种松露状的物种,包括今天最著名的硬皮病Gallacea硬皮病。研究人员认为,随着周围气候的变化,新西兰的森林可能会陷入困境——如果松露找不到生存的方法,树木会发现更难生存。
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