科學(xué)家從古代DNA中克隆恐龍的幾率幾乎為零

壞消息，侏羅紀(jì)公園的粉絲 - 科學(xué)家從古代DNA中克隆恐龍的幾率幾乎為零。那是因?yàn)镈NA會(huì)隨著時(shí)間的推移而分解并且不夠穩(wěn)定，足以保持?jǐn)?shù)百萬(wàn)年的完整性。而蛋白質(zhì)，所有生物中的分子，它們賦予我們的身體結(jié)構(gòu)并幫助它們運(yùn)作，更穩(wěn)定，甚至它們可能無(wú)法存活數(shù)十億或數(shù)億年。在eLife發(fā)表的一篇新論文中，科學(xué)家們開始在恐龍化石中尋找保存的膠原蛋白，骨骼和皮膚中的蛋白質(zhì)。他們沒有找到蛋白質(zhì)，但他們確實(shí)發(fā)現(xiàn)了巨大的現(xiàn)代細(xì)菌菌落生活在恐龍骨骼內(nèi)。

“這是一個(gè)開辟新天地 - 這是我們第一次在這些化石中發(fā)現(xiàn)這種獨(dú)特的微生物群落，而它們被埋在地下，”主要作者，田野博物館的博士后研究員Evan Saitta說。“而且我會(huì)說，恐龍蛋白質(zhì)完整保存的想法是棺材中的另一個(gè)釘子。”

Saitta開始研究化石中的有機(jī)分子，作為他在布里斯托大學(xué)的博士論文的一部分。“我的博士研究工作集中在軟組織如何化石以及這些材料是如何分解的。一些分子可以在化石記錄中存活，但我懷疑蛋白質(zhì)不能;它們?cè)谑瘲l件下的那些時(shí)間尺度上不穩(wěn)定， “Saitta解釋道。

然而，一些古生物學(xué)家報(bào)告發(fā)現(xiàn)恐龍骨骼含有特別保留的蛋白質(zhì)膠原蛋白痕跡，以及血液和骨骼細(xì)胞等軟組織。“對(duì)這些所謂的恐龍蛋白質(zhì)的興趣有所增加，”賽塔說。因此，他開始嘗試獨(dú)立驗(yàn)證恐龍化石中膠原蛋白的存在。

Saitta 盡可能在無(wú)菌條件下收集恐龍化石，以便不會(huì)將新的蛋白質(zhì)或細(xì)菌引入化石并扭曲結(jié)果。他帶著鎬頭，鋸子，噴燈，乙醇和漂白劑，來到加拿大艾伯塔省的恐龍省立公園。

“有一層實(shí)際上比骨頭更多的骨頭，骨頭的集中程度是荒謬的，”Saitta說。一個(gè)有很多骨頭的地方是關(guān)鍵，因?yàn)榫徛?，蜿蜒的挖掘?huì)打開化石，使更多的機(jī)會(huì)受到地表世界的污染。“為了以一種非常可控，無(wú)菌的方式收集這些骨骼，你需要一個(gè)帶有大量骨骼的挖掘部位，因?yàn)槟惚仨毧焖僬业焦穷^，露出足夠的一端才能知道它是什么，然后無(wú)菌收集未暴露的鉆頭骨頭和周圍的巖石都在一體。“ Saitta收集了來自Centrosaurus(一種三角龍的小表兄弟)的7500萬(wàn)年前的化石 - 然后將骨頭帶回各個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢查它們的有機(jī)成分。

Saitta和他的同事將Centrosaurus化石的生化構(gòu)成與現(xiàn)代雞骨，阿爾伯塔化石遺址的沉積物以及在Saitta家鄉(xiāng)佛羅里達(dá)州Ponte Vedra海灘岸邊沖刷的數(shù)千年歷史的鯊魚牙進(jìn)行了比較。“我們參觀了多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，不同的技術(shù)為我們提供了一致且易于解釋的結(jié)果，表明無(wú)菌收集就足夠了，”Saitta說。他們發(fā)現(xiàn)，Centrosaurus化石似乎不含有新鮮骨骼中存在的膠原蛋白或更年輕的鯊魚牙齒。但他們確實(shí)找到了其他的東西：“我們看到了很多近期微生物的證據(jù)，”Saitta解釋道。“這些骨頭中顯然有一些有機(jī)的東西。” 由于實(shí)驗(yàn)表明Saitta'

“我們發(fā)現(xiàn)非放射性碳死有機(jī)碳，最近的氨基酸和骨骼中的DNA - 這表明骨骼是一個(gè)現(xiàn)代微生物群落并提供避難所，”Saitta說。正如其他人之前所說，他認(rèn)為，現(xiàn)代微生物及其分泌物(稱為生物膜)很可能是其他研究人員在化石中所見，并報(bào)告為恐龍軟組織。“我懷疑，如果我們開始用其他標(biāo)本進(jìn)行這種分析，它將開始解釋一些所謂的恐龍軟組織發(fā)現(xiàn)，”他說。

令人驚訝的是，恐龍骨骼中存在的現(xiàn)代微生物與生活在周圍巖石中的普通細(xì)菌并不完全相同。“這是一個(gè)非常不尋常的社區(qū)，”賽塔說。“據(jù)我所知，有30%的序列與Euzebya有關(guān)，只報(bào)告了伊特魯里亞墓葬和海參皮膚等地方。”

Saitta和他的同事不確定為什么這些特殊的微生物生活在恐龍骨骼中，但他并不震驚細(xì)菌被吸引到化石上。“化石骨頭含有磷和鐵，微生物需要它們作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。而且骨骼是多孔的 - 它們會(huì)吸收水分。如果你是一種生活在地下的細(xì)菌，你可能想要生活在恐龍骨中，”他說。“這些細(xì)菌顯然在這些骨骼中度過了愉快的時(shí)光。”

Saitta說，這一發(fā)現(xiàn)有助于推動(dòng)新興的分子古生物學(xué)領(lǐng)域。“它是現(xiàn)代古生物學(xué)的新領(lǐng)域之一。我們開始進(jìn)行一種非常不同的化石狩獵。我們不只是尋找骨骼和牙齒，希望找到新的物種，我們正在進(jìn)行分子化石狩獵 - 它開辟了一條全新的證據(jù)來研究過去的生活。分子化石可以告訴我們我們從未想過能夠研究的東西。區(qū)分現(xiàn)代與古代的東西是很重要的。“