人类首次获得恐龙遗传基因片段

1995年3月14日,北京大学生命科学学院的研究团成功从一枚珍稀恐龙蛋化石中提取出恐龙基因片段。这是人类首次从恐龙蛋化石中直接获取恐龙的遗传物质。

该化石中保存的生物活性物质,源自6500万年前就已灭绝的恐龙。这些遗传物质的留存,不仅挑战了我们对化石保存能力的传统认知,更为研究恐龙及其生态系统、物种起源与生物进化历程提供了宝贵的直接证据,同时也为探索生命演化的奥秘开辟了全新的视角和途径。

首次从恐龙蛋化石中发现有DNA存在

河南省西峡县出土的这枚晚白垩期C型恐龙蛋化石,其形态呈扁圆形,外壳坚硬且保存完好,无任何裂隙。然而,在一次意外中该化石断裂为两半,暴露出内部包裹的一种灰褐色絮状物质。

这一发现迅速引起了北京大学生命科学学院教授张昀团队的关注。科研人员从断裂处提取了少量絮状物样本,并通过化学分析确认其中含有氨基酸等有机物。为进一步探究,团队采用了分子生物技术,结合同位素标记和PCR扩增方法,对样本进行了深入检测。结果显示,该恐龙蛋化石中确实存在DNA物质,并成功扩增出特定的DNA片段。

在此基础上,科研人员经过多次实验验证,通过DNA序列测定,识别出了包括甲状腺激素受体基因、锌指蛋白基因在内的多个基因片段,这些基因片段与两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类及人类18SrDNA的同源性高达73%至81%,而与原核生物则无同源关系,排除了人为操作污染或细菌污染的可能性。

此项研究成果为人类深入了解恐龙及其生存环境提供了重要线索。张昀团队指出,尽管目前已成功获取少量恐龙基因片段,但这仅是恐龙完整基因组的冰山一角。随着未来更多恐龙蛋化石的发现与研究工作的深入,人们有望获得更多基因信息,从而进一步揭示史前动物的繁殖机制、恐龙间的相互关系及其与环境的作用,以及探讨恐龙演化、灭绝与物种形成的深层次奥秘。

尾羽龙化石中发现染色质细胞

2021年10月5日,中国科学院考古团队在尾羽龙化石中取得了突破性发现——他们找到了含有细丝状染色质的细胞。这些细胞形态完整且保持了一定活性,可能携带着尾羽龙的DNA信息,这一发现震惊了全球科学界。

尾羽龙,亦称尾羽鸟,是1.37亿年前白垩纪早期的一种小型兽脚亚目恐龙,体型与孔雀相仿,前肢和尾巴末端长有类似现代鸟类的羽毛。

中科院团队深入研究了尾羽龙化石,在其腿骨切片中惊喜地发现了保存完好的软骨细胞。这些细胞中,既有健康“化石化”的软骨细胞,也有处于凋亡状态的细胞。更令人振奋的是,部分软骨细胞内可能还保存着尾羽龙的染色质。染色质是构成染色体的更小物质,是生物体内遗传物质的载体。这一发现意味着人类离揭示尾羽龙的DNA组成又近了一步。

然而,科学研究表明,任何物种死后500年内,其体内的遗传物质都会损失一半。超过1000年,遗传信息将完全消失。那么,这只1.37亿年前的尾羽龙是如何奇迹般地保存了染色质的呢?

科研人员解释称,尾羽龙是植食性恐龙,通常生活在河边、湖边,仅在孵蛋时短暂上岸。在白垩纪时期,火山喷发频繁,导致部分恐龙被火山灰深埋地下,形成了现存的白垩纪化石。当火山喷发时,一些尾羽龙来不及逃脱,被火山灰迅速掩埋,而火山灰中的矿物质细粒介质可能起到了关键作用,为尾羽龙的遗传物质提供了保护,使其得以跨越亿年时光保存至今。

人类能用DNA复活恐龙吗?

科学家若能从恐龙化石中提取DNA,这是否预示着人类能让恐龙重现于世?电影《侏罗纪公园》中,通过一只吸过恐龙血的蚊子,利用DNA复制技术复活了史前巨兽,这样的情节在现实中能否成真?对此,科学家明确指出,至少在可预见的未来,这仍是一个无法实现的梦想。

提及克隆技术,人们往往会想到多利羊等成功案例,但这些克隆过程与复活恐龙所需的条件大相径庭。例如,多利羊的诞生依赖于完整的细胞核移植技术,这需要两个关键部分:一个携带遗传信息的干细胞核,以及一个未受精的卵子,通过结合后由代孕母体产出。

然而,当前科学家所能获取的恐龙DNA片段极为有限,远远不足以构建完整的遗传信息,更不用说构建包含细胞核在内的完整细胞结构。修复这些残缺的DNA片段,其难度超乎想象。

此外,DNA分为细胞质DNA和细胞核DNA两类,其中细胞核DNA才是遗传信息的主要储存地。获取细胞核DNA绝非易事,而细胞质DNA对于复活恐龙的研究价值则相对有限。此外,生物学家也进一步强调,人为干预并试图改变自然历史进程,不仅不可行,还可能带来灾难性后果。

参考来源:人民网、北京大学新闻网、科普中国

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