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复活传说,科学家正在做这些事儿

2015-10-12萧星寒

科学大众(中学) 2015年10期
关键词:尼安德猛犸象特人

萧星寒

一个周末,扎克和格雷两兄弟与数万名游客一起乘坐游艇,登上纳布拉岛,进入“侏罗纪世界”。在“侏罗纪世界”里,游客可以乘着船、驾着车,或者坐在透明的旋转球里,欣赏身边的恐龙……

是的,你没有看错。在电影《侏罗纪世界》里,借助现代科技,这些已经灭绝了6 500万年的生物再度出现在世人面前:威风凛凛的霸王龙、聪明的迅猛龙、坦克一般的甲龙、浑身骨板的剑龙、比犀牛还厉害的三角龙,还有副栉龙、似鸡龙、肿头龙、双脊龙等,令人目不暇接。

如今,地球上曾存活过的生物99%都灭绝了,而恐龙是所有已经灭绝的生物中名气最大的。想想,叱咤风云2亿年,却在短短时间里全部灭绝,如今只留下无数残缺的化石供人研究,怎不令人唏嘘?因此,人类的一个愿望油然而生:能不能借助现代科技,复活这些远古生物呢?

复活的最大困难是时间这把刻刀

《侏罗纪世界》提供了这样一条思路:从理论上来说,动物的每个细胞内都储存着一套完整的遗传信息,因此只要能将这些记载着遗传信息的遗传物质(DNA)加以表达,就能复活这一动物。想要复活恐龙,首先要找到被琥珀包裹的、吸有恐龙血液的蚊子,然后将蚊子体内的恐龙血液提取出来,分离其中所含的DNA,然后整合到青蛙的细胞内,最终就能孕育出恐龙的胚胎。

用科学的眼光来看,这种想法存在相当多的漏洞和夸张成分。例如,包裹有昆虫的琥珀本就少之又少,而所包裹的昆虫恰好是吸过恐龙血的蚊子的概率,更是微乎其微。要依靠这种方法创造出圈养着至少数十种恐龙的“侏罗纪世界”,着实是“巧妇难为无米之炊”。另外,恐龙属于爬行动物,产大型羊膜卵,而青蛙则是两栖类,产的是非羊膜卵,因此,用青蛙培育出包含恐龙胚胎的“恐龙蛋”,实在是勉青蛙之所难。事实上,用短吻鳄都要比用青蛙好得多。最关键的问题是,到目前为止,我们还没有发现可用的恐龙DNA。尽管在一些恐龙化石的大腿骨内侧发现了软组织,但科学家从来没有成功地从中提取出恐龙的DNA。

复活一只已经灭绝的动物,每一步都面临着不小的阻碍,而其中最大的阻碍,无疑就是时间这把刻刀。

DNA是遗传信息的载体,然而,DNA是有寿命的。根据科学家测算,当动物的遗骸埋藏在地下环境中时,DNA的半衰期只有区区500余年,这意味着每过500年,DNA之间的连接就会断裂一半。这个速度其实是十分惊人的——只需不到700万年,DNA就会完全破碎,无法读出任何遗传信息了。

DNA的寿命给等待复活的动物们划出了灭绝时间的上限。依照现有技术,即使按照最为乐观的估计,那些灭绝100万年以上的生物绝无被“复活”的可能,而恐龙已经灭绝6 500万年了。

猛犸象和尼安德特人都在等待复活

由于时间所造成的限制,灭绝时间离现在越近的生物,被复活的可能性越高。目前,的确有一些灭绝时间不长的动物被科学家部分复活。早在2003年,法国科学家们就依靠细胞核移植技术,让现代山羊产下了一头已经灭绝的野山羊幼体。2013年,澳大利亚科学家依靠之前冻存的组织,也培育出了一种在1983年灭绝的蛙类的胚胎。在这两个例子中,尽管培养出的个体都没有长时间存活,但这还是让科学家们看到了成功复活灭绝生物的可能性。

就现在来看,最有可能被复活的大型动物,是灭绝于约5 000年前的猛犸象。随着全球变暖、西伯利亚冻土层的融化,使得一些猛犸象遗体被挖掘出来。科学家们从一些猛犸象遗体中发现了保存良好的肌肉、血液、骨髓等软组织。这些组织中很可能包含完整的遗传信息,从而使得复活猛犸象成为可能。科学家们从冻死的猛犸象尸体中提取了30亿个碱基对的DNA,据此估计,只要改变亚洲大象的40万个碱基对就能创造一种动物,使它的基本特征与多毛的猛犸象相同。

与我们亲缘关系很近、但3万年前就消失的尼安德特人,也有可能被复活。科学家们现在已经对尼安德特人的基因组进行了排序。也许比较分析完了人类、黑猩猩和尼安德特人的基因组,我们就可以利用纯粹的数学方法重新构造出已丢失环节的基因组,从而让灭绝的尼安德特人复活。

此外,很多存放在博物馆内的干制标本也可能是待复活的对象,如渡渡鸟、大海雀、旅鸽、斑驴、袋狼等。由于这些动物灭绝时间都很短,而且具有标本数量较多、干制标本的DNA损伤较小等优势,因此是热门的待复活“选手”。

科学家正在创造“广义的恐龙”

那么恐龙呢,真的就完全不可能复活吗?科学家表示可能性依然存在。有科学家提出,我们可以用遗传方法比较各种鸟类和爬行类的基因组,然后用数学方法重新构造“广义的恐龙”的DNA次序。

研究表明,在漫长的物种演化中,基因既可以被打开,也可以被关闭。这意味着具有古代特征的基因也许仍然存在,只是处于休眠状态。通过打开这些长期休眠的基因,也许能够找回这些古代物种的特点。例如在远古时代,鸡的脚是有蹼的,而现在的鸡虽然没有蹼,但在它体内,与蹼有关的基因并没有消失,只是关闭了。打开这个基因,在原则上就能培育出有蹼的鸡。既然如此,为什么我们不能扳动遗传密码中的一些开关,让鸟——已知恐龙的后裔来重现恐龙的荣光呢?事实上,就在2015年5月上旬,已经有科学家宣布他们对鸡的胚胎进行了改造,使这些鸡的嘴变得像鸟的祖先——恐龙的嘴一样。

目前,主持该项目的科学家正致力于让鸡长出长尾巴——我们看到的鸡尾巴其实是羽毛。有人认为这是创造出一只“鸡恐龙”最复杂的一步。他们尝试通过对小鼠进行基因筛选,来寻找阻断尾巴发育的遗传学通路。这些发现可以帮助他们找到方法,打开尾巴生长的“开关”。也许当鸡长出尾巴之日,我们距离现实版“侏罗纪世界”的诞生也就不远了。肯定有人会质疑,这样制造出来的恐龙还是真的恐龙吗?事实上,早就没有真的恐龙了,包括科幻电影里。

仔细考证,在《侏罗纪世界》中出现的恐龙,早就已经不是真正的恐龙了。为什么呢?因为按照电影里的设定,琥珀中的恐龙DNA被破坏了,出现了很多空白和断裂,科学家们就用青蛙的DNA进行修补,因此,复活出来的生物其实是恐龙与青蛙的混合体。科学家们还不满足于此,为了吸引游客,他们制造出了真正的混血恐龙——暴虐龙(D-Rex)。与霸王龙(T-Rex)相比,“D”代表着升级的意思,因此它又称暴虐霸王龙。它结合了霸王龙、迅猛龙、乌贼和蛇的DNA,同时也利用了多种食肉龙的基因混血而成。它有着霸王龙巨大的身躯、迅猛龙的敏捷、重爪龙如刀刃般的利爪、玛君龙褶皱的背甲、南方巨兽龙锯齿一般密布的牙齿。最离谱的是,基因技术让暴虐龙的智商陡增,已经达到了可以指挥恐龙部队袭击人类的程度。

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