如何才能培育出一頭史前恐龍?
普通人第一時間想到的,肯定是21世紀最熱門的基因工程。
只要能提取到恐龍的原始DNA,就能在實驗室內培育出恐龍胚胎。
那部大家都耳熟能詳的《侏羅紀公園》的故事,就是講了這麼個復活恐龍的故事。
影片中,科學家們從一隻吸了恐龍血、又被琥珀選中的蚊子體內,提取到珍貴的DNA。
通過克隆,一大批恐龍被復活,整個努布拉島更成了恐龍的樂園。
然而現實,總是會給這些科幻概念一記耳光。
因為事實上,DNA可保留不了這麼長的時間,就算被樹脂層層包裹保護也難逃此劫。
用這種方法,恐龍怕是沒有機會重見天日了。
從生物被宣告死亡那一刻起,DNA就會隨之逐漸分解。
紐西蘭的一項新的科學研究表明,DNA的半衰期為521年。
也就是說,每過521年脫氧核糖核苷酸之間的化學鍵就會斷裂一半。
剩下的DNA化學鍵將在下一個521年有二分之一被分解,逐年類推。
經過計算,只需要680萬年,這些化學鍵就會被分解得蕩然無存了。
但問題是,恐龍可是足足6500萬年前的物種。
所以恐龍再怎麼逆天,其基因也不可能逃得過6500萬年的風霜。
更悲催的是,DNA想要橫跨680萬年,還必須是在最理想的環境狀態下。
漫長歲月中的任何不測,都可能加速DNA的分解速度,如遇上高溫、酸性和微生物釋放的DNA酶等。
所以在現實生活中,情況肯定是比680萬年要短得多。
迄今為止,人類發現的最古老的DNA 片段(來自加拿大永久凍土層的馬化石)也只被埋藏了70萬年。
這樣看來,想要提取到6500萬年前恐龍基因,還真的比登天還難。
即使人類有這個技術和能耐,也鬥不過大自然的鬼斧神工。
那麼,恐龍是真的沒有辦法復活了嗎?科學家們可不願意這麼早說放棄。
因為這個瘋狂的恐龍復活大計,還有另外一個突破口——鳥類。
雖然曾有段時間,大家都對恐龍有種刻板印象,認為其是一種遠古大蜥蜴。
畢竟連Dinosaur這個名字,都是由希臘語的Dions和Sauros組成,意為「恐怖的蜥蜴」。
但在主流科學界,已經基本認定現代鳥類就是由獸腳類恐龍演化而來的,是恐龍的直系後代。
6500萬年前的白堊紀大滅絕事件,確實導致了大部分的恐龍滅絕。
但獸腳類恐龍的一支卻仍然倖存了下來。
換言之,也就是恐龍從來沒有滅絕過。
經過不斷地演化,如變小、變輕、長出翅膀等,它們最終變成了現代鳥類,包括我們餐桌上的雞。
其實早在19世紀,就已經有科學家提出恐龍是鳥類祖先的假說了。
之後經過幾十年發展,古生物學界已經有了足夠的證據證明,鳥類就是恐龍的直系後裔。
無論是從骨骼結構、生殖模式,還是大量的化石佐證,它們都與兩腳行走的獸腳類恐龍十分相似。
特別是在21世紀初,學者在霸王龍化石T.Rex MOR 1125中找到的蛋白,就與雞身上的是最為接近的。
所以從某種意義上說,即使不用復活,恐龍也一直潛伏與我們身邊。
例如我們每天吃的雞肉,其實也是「恐龍肉」的一種。
當然,這樣偷換概念肯定有人不服。
因為這和強行說我們現在吃的大多數肉類,都是魚肉是一樣流氓的。
畢竟經過這麼多年的進化,許多我們認定的恐龍特徵在鳥類身上早就被沖得很淡了。
更何況現代鳥類是即嬌小又柔弱,又怎麼能跟高大兇猛的恐龍相比呢。
不過也不用灰心。
其實知道了恐龍還有後代,復活恐龍的事就好辦多了。
我們知道,生物都是逐漸進化的。
在這個過程中,恐龍的基因會一步一步地慢慢改變,最終成為現代鳥類。
但即使經過了6500萬年,鳥類的DNA依然可以視為獸腳類恐龍的基因藍圖。
所以才有科學家大膽地提出,只要在現代鳥類基因的基礎上修改,總有一天能把雞魔改成回威武的恐龍。
而Jack Horner,正是那位想要在實驗室內,人為地改造雞的基因,使其變成恐龍的科學家。
他本身就是一位恐龍的終極粉絲,還曾被聘請為《侏羅紀公園》電影顧問。
從小,他就有兩個願望,第一個願望是當一名古生物學家,第二個則是使恐龍復活。
現在,他的第一個願望已經實現了,就等第二個願望實現來個大滿貫了。
TED演講現場的Jack Horner
這種方法聽上去雖然很荒謬,但實際操作起來,可比找琥珀中的恐龍蚊子血要靠譜得多。
在自然界,就存在著這麼種不尋常的現象——返祖現象。
所謂「返祖」,是指生物體偶然會出現祖先的某些解剖學特徵的遺傳現象。
例如某些海洋哺乳動物,如鯨、海豚等,有時候會意外地比其他同伴多出一套鰭,像長了四條腿似的。
「四條腿」的海豚
就算我們人類,也偶爾會出現原始人類的某些特徵。
大家以前肯定聽說毛孩,這種一出生就全身長滿長毛的特徵,正是人類毛髮組織器官返祖的「退化」現象;
還有的孩子,天生長有尾巴、又或是耳朵可以轉動,這些都屬於「基因退化」的範疇。
進化的歷程會將祖先的特徵像記憶一樣封存在基因中,但這些記憶其實並未徹底消亡,只是不再表現出來而已。
很多時候,返祖現象還是生物進化的一種重要證據。
多長了一條小尾巴
雖然自然界的返祖現象,是一種極慢且不可控的退化。
但只要人為地利用基因技術,找到並修改它們身上的某些基因位點,就能讓動物快速退化,呈現出其祖先的形態。
其實早在20世紀70年代末生物學家就發現,果蠅進化成一對翅膀的原因是它們體內的雙胸復合基因發生了突變。
但只要對這個基因進行調整,果蠅就會多長出一對翅膀,也就「返祖」了。
這種技術被稱為「反向基因工程」,意思就是朝著進化的反方向來改造基因。
目前,Jack Horner的團隊已經掌握了雞的基因中控制不同部位生長的「開關」機制,這將使精確地控制雞胚胎的發育成為可能。
2015年,他們就已經創造出了一種擁有恐龍吻的雞胚,其成果發表在《Evolution》上。
2016年,他們再次成功將雞腿的腓骨延長至膝關節踝處,顯現出與始祖鳥一類恐龍般的猛獸腿特徵。
而這些特徵都是遠古恐龍在進化成現代禽類的過程中,早就喪失了的。
改造後的雞胚胎頭骨吻部出現其祖先的特徵
圖:恐龍的腓骨(fibula,橙色部分)會延長至膝關節踝處,而雞的腓骨則比恐龍的小得多,經過改造雞的胚胎中也顯現了腓骨的邊長
不過到目前為止,Jack Horner及其團隊也只專注於在雞胚胎的基因「讀取」中動手腳。
換言之,就是通過抑制基因的表達,來影響某些早期蛋白質,從而達到控制雞胚胎非正常發育的效果。
但實際上,雞的基因本身其實並未發生改變。
雖然擁有某些恐龍的特徵,但雞始終還是原來的雞,只是變帥了而已。
當然,只要知道其基因位點,通過基因編輯徹底改變雞的命運就不是什麼難事了。
目前Jack Horner還未打算將這種雞胚胎孵化,但他早就給它們取了個有趣的名字「恐龍雞」(Dino-Chicken)。
那麼問題來了,按照這樣改造下去「恐龍雞」會不會終有一天變成恐龍?
從理論上來說,是可行的。但實際操作起來,可沒那麼簡單。
這個項目的核心人物表示,其困難係數與上世紀人類登月差不多。
更有不少科學家表示,徹底完成改造,應該能與人類的「火星計劃」一拼。
其實除了恐龍,科學家們也在嘗試著復活一些離我們比較近的物種,如旅鴿、猛獁象、渡渡鳥等。
2018年3月19日最後一頭北方白犀牛「蘇丹」逝世,在這之前科學家就已經從它的身上提取到皮膚細胞樣本了。
未來某天,人類或許真的會選擇通過基因工程將其重新復活。
只是,那一天會在什麼時候到來,誰也說不準。
因為即使能將其復活,沒有環境條件支撐一樣會面臨二度滅絕。
2017年5月3日拍攝的雄性北方白犀牛「蘇丹」
2001年1月6日,一頭名為西莉亞的野山羊從懸崖衰落,重傷身亡。
恰巧,西莉亞也正是歷史上最後一頭庇里牛斯野山羊(Bucardo)。
從它失足那一秒,世界上就又多了一種滅絕物種。
很快,西莉亞的組織樣本便被帶進了實驗室。
2003年7月30日,以西莉亞為原型的克隆羊誕生。
這是歷史上,人類第一次將已經滅絕的物種復活。
但可悲的是,它並未能健康成長,出生7分鐘後便因肺葉嚴重變型而死亡。
於是,這也成了歷史上首次一個物種滅絕兩次的悲劇。
其實別說復活恐龍,那些離我們很近的瀕危動物,我們都沒有辦法保護。
這仿佛在拷問著人類,就算能把滅絕的物種重新復活,它們還能擁有適宜生存的環境嗎?
如果復活的結果是再次毀滅,那麼復活任何物種都將變得索然無味。
*參考資料
DNA has a 521-year half-life.Nature.2012.10.10
Charles Q. Choi.hicken Embryos With Dinosaur Snouts Created in Lab.Live Science.2015.05.12
Larry Getlen.How scientists actually could bring dinosaurs back to life.2017.01.07