周旭菲
好萊塢經典科幻大片《侏羅紀公園》中,一個瘋狂的科學家從一只吸了恐龍血、包裹于琥珀中的蚊子標本中提取出恐龍的DNA,成功復活了霸王龍并最終建成了一個恐龍“侏羅紀公園”。
電影中的情節充滿了奇幻而大膽的想象,那么,在現實中,恐龍是否真的能復活?

復活恐龍?
“恐龍”一詞來源于拉丁文Dinosauria,即“恐怖的蜥蜴”。事實上,恐龍不是蜥蜴,也與中國傳統文化中的“龍”沒有任何關系。據考證,恐龍最早出現在2.31億前。從早侏羅紀(約2億年前)到晚白堊紀(約6千6百萬年前),恐龍成為地球上陸生脊椎動物的優勢種,統治了地球陸地生態系統近1.4億年。
不幸的是,在白堊紀晚期的生物大滅絕中,龐大的恐龍家族沒能躲過這一劫,成為了地球生態系統演替過程中又一個隕落的物種。
恐龍滅絕已成為事實,但有關恐龍的故事卻不曾停息。隨著科幻大片《侏羅紀公園》、《侏羅紀世界》等在全球相繼上映,人們的視線一次次被拉回到恐龍時代,無限的好奇與遐想被激起——被人們期待著這個曾經的“王者”真的能重返地球。
那么,我們究竟怎樣才能讓霸王龍及其它恐龍復活?


如何復活?
復活恐龍的第一步,是獲得恐龍的DNA。然后,再通過一個個基因片段共同拼接出恐龍的基因組序列。目前,獲取恐龍DNA的可能性方法主要有三種。
第一,從恐龍或恐龍蛋化石中提取。早在20年前,中國科學家就在恐龍蛋化石中提取到DNA,通過擴增得到基因片段。1998年,國外研究者在意大利Pietraroia發現了恐龍化石存在,其包含大腸、結腸、肝臟、肌肉和氣管等軟組織痕跡。
2005年,考古學家Mary Higby Schweitzer及其團隊在距今6千8百萬年前的暴龍腿骨中發現了類似軟組織的物質,并在其中發現了完整血管、骨基質和結締組織(骨纖維)等結構,在顯微鏡下還觀察到軟組織中保留了細胞水平的精細結構(微結構)。2009年,該團隊宣布在蒙大拿朱迪斯河發現的鴨嘴龍化石上找到了相似的軟組織,在保留下來的骨細胞中有可見的核酸、類似紅血細胞和膠原蛋白的殘留物。
膠原蛋白的發現,對推導DNA序列有著重要作用,因為動物骨骼中的膠原蛋白類型與DNA緊密相關。而且,人們還發現它與現代物種雞和鴕鳥的膠原蛋白一致。目前,研究者已從恐龍化石中提取了DNA,并通過分子系統學方法研究功能性多肽的基因序列。

第二,從吸過恐龍血的蚊子身上提取。影片《侏羅紀公園》中的科學家用的正是這一招。但是,其現實可行性非常之低。因為包裹有昆蟲的琥珀本身就少之又少,而所包裹的昆蟲恰好是吸過恐龍血的蚊子的概率,更是微乎其微,要憑借如此微小的幾率復制出恐龍,堪稱巧婦難為無米之炊。
第三種方法,是從恐龍的近緣生物或后裔——鳥類身上提取。有學者認為,恐龍是現代鳥類和爬行動物的祖先,因此,鳥類和爬行動物的形態、習性、食物、基因等信息,可以為恐龍的復活模擬相應的生存環境和基因序列。
目前,美國古生物學家杰克·霍納已經著手從恐龍的后裔——雞的身上獲取源自恐龍的古老DNA,然后重新復活一只小型恐龍。這種“雞恐龍”的形象包括:漂亮的羽毛、長長的尾巴、較長的牙齒、不長喙的頭部以及取代翅膀的長有指節和爪子的前臂。

恐龍復活的第二步,是將基因組信息融合進細胞。這需要合成包含恐龍DNA的細胞核,同時將恐龍近親,如烏龜或者鴕鳥的一個卵細胞去核,再用生物工程技術將人工合成的細胞核導入。該技術已經在動物體外受精、克隆、人工胚胎等領域得到實現,但風險在于,宿主細胞對導入細胞核存在排斥的可能。目前人造細胞技術的成功為解決這一問題提供了曙光。
恐龍復活的第三步,是將人造細胞培養成胚胎,然后發育成完整個體。將獲得的完整恐龍細胞或含有恐龍細胞核的合成細胞,通過試管嬰兒技術在體外培養成早期胚胎,然后將胚胎植入到代孕動物體內,發育成具有胚胎的蛋,再通過孵化產出恐龍個體。
由于恐龍蛋體積較大,現有卵生動物難以完成代孕任務,因此只有選擇體積小的恐龍作為復活實驗目標。同時,也可以采用全胚胎體外培養技術來克服上述難題。早在2004年,中國科學家就已經在人類胚胎發育中成功實現了人類全胚胎體外培養,日本科學家在山羊胚胎發育過程中也實現了全胚胎體外培養技術,這說明該項技術運用到恐龍胚胎的發育過程中是可行的。
恐龍復活第四步,是重建恐龍生存的生態環境。這就需要根據恐龍的化石證據、恐龍近親的生活習性等信息,為恐龍人工模擬相應的生態環境。但重建這一生態環境同樣非常復雜。比如,有研究表明,恐龍生活的中生代,二氧化碳的濃度很高,而現在的大氣成分發生了很大變化,因此,即使恐龍真的能被復活,它是否能生存下來,也是科學家們需要解決的一大問題。
實際上,復活恐龍是一項龐大且復雜的工程,涉及到古生物學、進化生物學、細胞生物學、發育生物學及分子生物學等多個學科的知識和技術,缺一不可。此外,復活恐龍還需要解決三個方面的問題:首先,需要遺傳工程的發展。以多利羊為代表的克隆動物,是遺傳工程技術成功運用的重要典范,但是否能應用在復活恐龍上,仍需進一步研究。其次,是對恐龍現存近親爬行動物和鳥類的深度研究。最后,是對恐龍化石(包括體軀化石和印痕化石)的更深入的研究。
哪些動物能復活?
但如果你以為解決了這些問題以后,恐龍就能復活的話,那未免高興得太早了。因為還有一個困難幾乎是科學家無法逾越的——那就是時間。
一項來自新西蘭的最新研究顯示:生物體的細胞死亡后,其DNA在水的作用下(對于埋藏在地底的恐龍化石來說,地下水幾乎是無處不在的)會發生降解,只需680萬年,其DNA的化學鍵就會破碎得完全無法解讀,而恐龍早在6500萬年前就已滅絕,因此,在時間鴻溝的阻隔下,想要復活恐龍似乎是沒戲了。
復活恐龍不靠譜,那么,我們還能復活哪些古生物?
總的來說,680萬年是一個時間節點,對于那些已滅絕的動物來說,滅絕時間離現在越近,被復活的可能性就越高。比如渡渡鳥、大海雀、旅鴿、斑驢、袋狼等動物,它們的滅絕時間距現在只有數百年,而且標本數量較多,干制的標本DNA的損傷也較小,因此,被復活的可能性非常高。
就現在來看,最有可能被復活的大型動物是猛犸象,目前,俄羅斯和韓國的科學家們正計劃復活這種滅絕于約5000年前的大型動物。
猛犸象又名毛象(長毛象),早在新石器時代,它們就已經遍布非洲、歐洲、亞洲、北美洲的北部冰原地區。猛犸象曾經是世界上最大的象之一,草原猛犸象的體重甚至可達12噸。猛犸象和亞洲象是在480萬年前,由相同的祖先分支下來的;而非洲象則是在大約730萬年前,更早地從這個族譜中分離出來的。
一頭成熟的猛犸象,通常身長5米,體高3米,有四條非常粗壯的腿。它的頭特別大,有一對1.5米長的、彎曲的、露出嘴部的大門牙,身上則披著黑色的細密長毛,皮很厚,其皮脂層厚達9厘米。
在遙遠的石器時代的歐洲,猛犸象是人類的重要狩獵對象。至今,歐洲許多洞穴遺址的洞壁上,仍遺留著早期人類繪制的猛犸象壁畫。這種動物一直存活到一萬年以前,在阿拉斯加和西伯利亞的凍土和冰層里,人們不止一次發現冷凍的猛犸象尸體。
近年來,隨著全球變暖,凍土層開始融化,使一些被冰凍的猛犸象的遺體能夠被挖掘出來。科學家們從這些遺體中,發現了保存狀態很好的肌肉、血液、骨髓等軟組織,其中很可能包含著完整的DNA信息,從而使復活猛犸象成為可能。
實際上,科學家們之所以對復活猛犸象等已經滅絕的物種表現出高度興趣,并非單純為了獵奇,更多的是出于一種對人類過失的補償——由于人類的破壞,地球上瀕臨滅絕生物的比例正以驚人的速度增長。在工業社會以前,鳥類平均每300年滅絕一種,獸類平均每8000年滅絕一種;但進入工業社會后,地球物種滅絕的速度已經超過此前的自然滅絕率1000倍。
現在,全世界1/8的植物、1/4的哺乳動物、1/9的鳥類、1/5的爬行動物、1/4的兩棲動物、1/3的魚類都瀕臨滅絕,它們即將從這個美麗的星球上消失。因此,比起復活古生物,對我們來說,更迫切的任務也許是:行動起來!保護好地球上現有的物種,使它們能繼續繁衍生息,而不是若干后沉睡在博物館中等待著被后人復活。(責任編輯/余風)