恐龙大复活
在著名的科幻影片《侏罗纪公园》中,斯皮尔伯格讲述了一个恐龙复活的故事:主人公约翰·汉蒙为了繁衍绝种的恐龙,在一座小岛上用化石上残留的遗传基因,分离出大量的恐龙基因碎片,然后又利用一种现存的与恐龙较为接近的鸟的基因,用鸟的基因把恐龙基因片段连接起来,形成完整的基因组。最后经过受精卵孵化,成功繁殖出各种恐龙,并在岛上兴建了一座名为“侏罗纪公园”的主题乐园。
斯皮尔伯格的影片创意来自20世纪80年代中期,美国生物学家波尔纳再现史前恐龙的想法。波纳尔设想,可以从中生代的琥珀中提取恐龙的DNA。陷入琥珀的黑蝇或小叮蚊很可能叮过某只恐龙,吸了一点恐龙的血,这样就能从恐龙的血细胞中将DNA细胞分离出来,然后将DNA细胞移植到雌性鳄的受精卵细胞中,那么恐龙就会从鳄鱼的卵细胞中孵化出来。
恐龙正在复活
重组基因复活恐龙
最近,复活已经灭绝的恐龙又成为人们讨论的焦点。来自加拿大的科学家称,可以通过重组远古动物基因、人工合成细胞来实现复活计划。
科学家开始着手研究恐龙视网膜紫质(它是所有脊椎动物的眼睛黑夜里感光的色素蛋白质)基因。因为所有陆地脊椎动物都有视网膜紫质,因此恐龙也有视网膜紫质。目前科学家已经用鳄鱼、鸡、七鳃鳗等30多种动物的视觉蛋白(视网膜紫质)的基因序列密码,重新拼凑出了2.4亿年前包括恐龙在内的古爬行动物共同祖先的视网膜紫质。
“这听起来好像是不可思议的。”该研究的主要领导者、加拿大多伦多大学华裔进化分子生物学家贝琳达·张说,“但是它是牢固地建立在科学之上的。”事实上,诺贝尔奖获得者、量子化学家莱纳斯·鲍林和埃米尔·朱克坎德在1963年的一篇论文中就猜测,应当可以通过比较远古蛋白质后代的序列来推断远古蛋白质的序列。25年后,这种方法得到了应用,远古蛋白质的研究成为现实。现在科学家们希望通过人工合成哺乳动物细胞用以再造视网膜紫质,从而实现恐龙复活计划。
假定视网膜紫质被复活,那么真正复活恐龙就为时不远了。但是,与此同时根据现存动物的基因重组远古动物基因的可行性也受到一些科学家的质疑。持反对意见的科学家认为,重组出的完整基因与事实上的基因还是存在一定差异的,比如在进化过程中的基因突变等等,但是重组过程则很难排除这些问题。
不同寻常的暴龙
最近美国科学家在恐龙化石里还真的发现了尚未完全变为化石的软组织,这为提取恐龙的遗传基因提供了很好的材料。科学家有望利用这些软组织克隆恐龙,并建造影片中的侏罗纪公园。
2003年下半年,美国蒙大拿州洛矶山博物馆的古生物学家杰克·霍尼尔在一处大约为7000万年前的古地质沙岩中挖到了一具暴龙化石。研究人员利用直升机把化石运送到了古生物研究所进行研究,因为普通的陆上运输工具难以到达化石挖掘地。
暴龙是知名的庞然大物,在恐龙中也算是大个头。这具编号为MOR1125的暴龙化石看起来有些平常,外形和其他已经挖掘到的恐龙化石没有什么两样。据研究人员估测,这头暴龙死时只有18岁,它的腿骨长约107厘米,比一般的成年暴龙的腿骨还小一些。但是,它的长度对直升机来说还是显得有些大,某些化石长骨必须切断才能装下,这对古生物研究来说是比较大的损失。
化石被直升机搬到蒙大拿州波尔兹曼实验室中,研究人员确认这头恐龙生活在6800万年前。最近,研究人员在检查切开的暴龙腿骨时,玛丽·施韦策等人惊喜地发现,恐龙腿骨化石内侧的骨髓腔中,竟有不寻常的软组织残屑,恐龙的腿骨竟然没有完全变成化石!这是极罕见的事情。因为虽然古生物学家一直有这样的梦想,但是几千万年前的生物没有全变成化石的可能性太小太小。
研究人员暂时还无法了解这具暴龙化石中的软组织为什么能够存留下来,原因之一可能是暴龙死后,恰好被埋在完全无氧的环境中。研究人员还表示,必须对该暴龙标本做进一步分析,才能确定存留下来的软组织是否具有活性。
恐龙的血管与鸵鸟相似
研究人员利用弱酸处理局部的恐龙化石,让化石中的无机矿物质被溶解掉,留下有机软组织进行研究。他们发现剩下来的有机物有延展性,这些物质呈线形连接,看起来像是毛细血管。进一步检验后,还找到一些红棕色的斑点,看来像是血管内皮细胞的细胞核。施韦策表示,所得到的恐龙软组织有弹性,能弯曲,呈半透明状。古生物的组织能保存到这种程度,是以往恐龙化石研究中从来没有见过的事情。施韦策希望进一步研究,以准确揭示从这些化石骨头中分离出的软组织的构成。
如果这些软组织是由有机细胞构成的话,那么这些细胞中就仍旧保存有基因信息。施韦策表示,如果能从这些物质中提取蛋白质,科学家们可能会获知恐龙生命组成的细节。
古生物学家使用扫描式电子显微镜加以检查后还发现,该恐龙的血管和现代鸵鸟腿骨的血管特别类似。为了确定其所见,研究人员把该暴龙标本与采自驼鸟的骨骼相对比,结果发现几乎没有什么差别。之所以选择鸵鸟来进行比较,是因为鸟类是恐龙的近亲,而且鸵鸟是大鸟。
研究这些残存的软组织,还可望帮助人们解答许多有关恐龙的疑问,即恐龙是像爬虫类一般的冷血动物,还是像哺乳动物一样的温血动物?它们跟现代的动物有什么关系?如果能分离出某些恐龙的蛋白质,那么或许便能揭开恐龙生理上的一些谜团。
继MOR1125化石之后,玛丽·施韦策等人又从其他两具暴龙化石及一具鸭嘴龙化石中,采集到类似的软组织。一个是8000万年前的鸭嘴龙、两个是6500万年前的暴龙。结果她发现这三个恐龙化石中同样保存着血管、像细胞的结构、类似骨胶原质的柔韧物质。参与研究的科学家都表示,虽然有可能提取出恐龙残存软组织中的生物活性物质,但是目前要萃取出DNA来研究恐龙的遗传特性,或者从事克隆实验,那还是很困难的事情。不过施韦策称:“我们还不确定能否取得恐龙的DNA,不过从目前的进展看来,希望很大。”
专家大胆推测,如果研究人员能够从这些恐龙软组织中分离出特定蛋白质,或许就能进一步了解恐龙的生理构造,甚至从中提取恐龙的DNA也“不是完全没有可能”。俄亥俄大学古生物学家维特麦尔就认为,若是能拥有未化石化的活性组织,那么就有可能萃取出其中的遗传物质。有不少古生物专家也认为,恐龙化石中的软组织的发现是古生物学领域非常重大的发现。如果提取到的恐龙软组织真的具有生物活性,而且古生物学家能够找到更多的恐龙活性组织,按照现在科学技术的发展速度,类似科幻电影《侏罗纪公园》中恐龙复活的情节或许将“真实上演”。
恐龙复活不可能!
很多科学家认为克隆恐龙是不可能完成的任务:经过六七千万年这么长的时间,再好的保存环境下生物体的基因都会发生降解,降解成很碎的碎片。到现在即使能找到这些碎片,这些碎片所代表的基因也只是那些大量拥有的基因,而那些重要的、独特的、少量的恐龙基因都没有了。北京自然博物馆的古生物专家王文
利认为:目前发现的白垩纪晚期的恐龙化石一般都属于动物硬体化石。像恐龙这样如此久远的动物的肌肉、皮肤等只有在特定条件下木乃伊化之后才可能保存下来,在前苏联的北极永久冻土带就曾发现过猛犸象的肌肉组织。王文利表示,即使真的能发现恐龙化石中保存的结缔组织、软骨组织等,这些软组织也可能在漫长的演化过程中硬化后保持完整的外形,但内部的DNA则很难测定。
中科院北京基因组研究所DNA信息提取专家邓亚军博士表示,目前还不知道美国方面声称获取的恐龙DNA的详细情况。但根据常识判断,如果确实有DNA信息被提取出来,其DNA片断很有可能是线粒体DNA,即细胞质DNA。生物体DNA可以分为细胞质DNA和细胞核DNA,其中细胞核DNA是生物体遗传信息的主要载体,而细胞质DNA只负责表达部分遗传功能。
近年来还有人证明,琥珀实际上并不密闭,它与外界环境存在多种交流,这样的话,恐龙基因碎片保存下来的可能性就更小了;即便是用鸟的基因把恐龙基因片段连起来了,那么这种嵌合的基因还是恐龙基因吗?就现有技术水平而言,要完成对人类全部基因的分析工作都需要全世界的科学家联合努力15年时间,那么要把恐龙那些极短的、零乱的基因片段排起来(不能出错),中间还要把某种鸟的基因片段连进去洗要完成对这种鸟的全部基因分柿,那么恐怕要花上100年以上的时间还得联合全世界的科学家去弄这么一个也许根本就不是恐龙的东西,值得吗?
如果可以找到恐龙的基因片段,这些片段能为我们送来活恐龙吗?邓亚军表示,如果人类真的希望复制恐龙,那么首先要确保能获得完整的恐龙遗传信息,而做到这一点就非常难。怎么在保证不受外源污染的情况下,通过一系列如PCR扩增等科学手段得到尽可能多的恐龙细胞核DNA的信息?怎么修补DNA信息缺失的部分?如果在这一过程中发生任何错误,那么复制恐龙就是一句空话,甚至会复制出无法想像的怪物。人类什么时候能复制出恐龙?邓亚军的回答是:“还要几千年。”
借助克隆技术也许我们还有机会亲眼目睹那些刚刚灭绝不久的动物“还魂再世”,但是恐龙这种曾经统治地球数亿年的巨无霸。我们可能只好永远在计算机屏幕上和梦中去亲眼见识了。
恐龙复活以后……
我们需要恐龙复活吗?我们为什么要让恐龙复活?恐龙复活对人类、对自然会有什么影响?一旦恐龙复活我们能够控制它们吗?
恐龙6500万年前从地球上绝迹,6500万年后哺乳动物的代表——人类要让恐龙重返地球。同样是克隆动物,这一次却大不相同,恐龙是早已从地球上灭绝的生物,将已经灭绝的生物重新复制出来,会不会是生物史上的倒退?而且,克隆恐龙和克隆绵羊有极大的差别,恐龙是难以控制的。即使在能够将恐龙复活出来的时候,科技已经有了极大的发展,人类也不见得有足够的控制力能够保证恐龙对人类的安全不构成威胁。像“金刚”一样的庞然大物都能将纽约搞得一片混乱,更何况是比它更具有攻击性、更庞大的恐龙?
如果人类复制恐龙对维护生态平衡和人类未来的生存发展没有什么作用,只是为了凸显人类的地球主宰地位,显示人类改造自然的强大能力,那么复制恐龙又有什么意义呢?一旦恐龙复制出来,对地球造成难以收拾的局面,那么到时人类又是否有能力吞下这个自己种下的苦果?
对此清华大学自然科学史专家刘兵教授认为,如果复制恐龙是一种局部可控的实验室行为,那么作为学术研究无可厚非。但如果期望通过复制恐龙人为改变自然过程,那么这种行为就必须受到制止。他说,复制出的是真恐龙还是某个怪物?复制出的恐龙会在现在的自然环境中出现哪些反应?这些问题都没有人能回答。他表示,事实上在《侏罗纪公园》原著中,作者已经通过灾难性场景的描写表达出了这种对人类人为干预自然进程的深层次担忧。
在恐龙复活这个问题上,每个人心中都会有不同的答案。在msn上,记者随机采访了几位朋友,他们的答案各不相同:
提问:你觉得恐龙能够复活吗?恐龙复活会给我们带来什么影响?
Haku:恐龙会随地大小便,破坏环境。
永不言弃:可能会威胁到人类的利益。如果恐龙复活,实际上会成为一种时间上外来物种,必然对当今的物种造成影响。可能有的恐龙会无法适应而重新绝迹,但有时有的恐龙进化速度是很快的,它们完全可以快速适应下来,中生代也有温差大的地方,晚上的湿度会达零下数十度,恐龙也生存下来了,现在也会熬过来。所以,即便无法重新统治地球,它们的影响也是不可小看的,自然界的生态系统会发生重大的转折。
Lucy:恐龙会复活吗?我觉得这是不可能发生的事件。
Richard Lin:据说恐龙灭绝是由于恐龙的直肠排气的生理特点,加剧了温室效应。现在地球的温室效应已经很成问题了,再来了恐龙,人类还不一起灭绝了?
Honev Blue:恐龙会踩死我们的…
狼心似铁:嗯……挺刺激的,像侏罗纪公园一样,能有机会看到活的恐龙很不容易啊。
逸冰:会一团糟的,它们无法生存下来,这个世界也不会允许他们生存下来。
爱喝可乐的猫:那太吓人了!
恐龙的后代在哪里?
很多西方科学家坚信:地球上仍生存着恐龙的后裔,或者恐龙的变种。
伴随着始祖鸟化石的出土,就曾产生过鸟类是否是恐龙后裔的争论。始祖鸟生存在一亿五千万年前,与恐龙同时期。它和所有的鸟类一样具有羽毛,但仍保留了许多爬行动物的特征,例如现代鸟类所没有的牙齿。有位研究始祖鸟的美籍教授发现:始祖鸟和肉食性的腔骨龙,至少有二十个以上的相同处。所以,始祖鸟究竟是鸟,还是带有羽毛的恐龙?或者是恐龙和现代鸟类之间的过渡生物?这个争议至今仍没有定论。
美国学者瓦尔特·奥芬堡曾发表一篇文章《活着的恐龙》,详细介绍了他对生活在印度洋科莫多岛的“科莫多龙”的考察。成年的科莫多龙长约3米,体重约60公斤,外形酷似巨蜥。科莫多龙现存数量极为稀少,这种食肉型爬行动物嗅觉极好,食量也很惊人,一只成年科莫多龙能在17分钟内吞食约26公斤的肉。它们的头骨像蛇一样能够变形,所以能够吞咽大块的肉。瓦尔特·奥芬堡还发现科莫多龙的寿命一般都超过50年,每只成年科莫多龙都有一块大约5平方公里的“势力范围”,他认为科莫多龙很可能就是远古恐龙幸存下来的变种。
另外,在非洲刚果河流域的利科勒地区一直流传着一种奇异动物的传说。这种奇异的动物体重十几吨,体长约十二三米,有一个长而灵活的颈和一条长而粗的尾巴,足像河马,但每只短脚上部长有三个短爪。
1980年,美国生物学家罗伊·麦克尔深入刚果河流域考察,他将世界各大洲动物的照片拿给当地人看,在这些照片中他故意将雷龙的照片拿给当地人看,村民很快认出这就是当地发现的怪兽。麦克尔认为,这种刚果传说中的怪兽不是神话,而很可能是幸存的雷龙逐渐演变成的较小的个体。因为特雷湖区是大片未开垦的热带雨林与几乎无人勘探过的沼泽地,那望的自然气候,据说几百万年甚至上千万年以来都没有什么
变化,这一带的地理环境和生态环境,与日500万年前的“恐龙时代”十分相似,很可能是恐龙在那场灾难中的“诺亚方舟”。
恐龙的发现
虽然恐龙曾经在一个时期内统治地球,称霸世界,虽然恐龙的化石已在地球上存在了数千万年,但直到19世纪,人们才知道地球上曾经有这么奇特的动物存在过。第一个发现恐龙化石的是一位名叫吉迪昂·曼特尔的英国医师。曼特尔医师平时就有收集岩石和化石的嗜好。公元1820年,他和夫人玛丽安发现了一些嵌在岩石里的巨大牙齿。曼特尔医师从没见过这么大的牙齿。当他在附近又发现了许多骨骼化石后,他开始对这些不同寻常的发现物展开认真的研究并最终得出一项令人震惊的结论;这些牙齿和骨骼应该属于某种庞大爬行动物,他将这种不知名的动物命名为禽龙,学名的原意就是指鬣蜥的牙齿。不久,英国又发现两种巨大爬行动物的骨骼,它们分别被命名为斑龙和森林龙。一直到公元1847年,这些巨大的爬行动物才有了正式的名字。当时一位杰出的科学家理查·欧文爵士,将它们命名为恐龙,意思是恐怖的蜥蜴。
恐龙不是你想的那样
恐龙的体形并不都是如我们想象的那样庞大。小型肉食性恐龙美颌龙的体重可能还不及一只猫重。
恐龙也并不都是行动迟缓的,有些恐龙体型构造就很适合快速奔跑,以逃避攻击者或追捕猎物。不过,它们的体型构造和现代能快跑的动物有很大不同:现代动物大多用四肢奔跑,恐龙则只用后肢奔跑。善跑的恐龙体型都很相似:长长的后肢,可以加大步伐;而细长的腿和窄窄的脚,则能够让它们跑得更快、更有效率;身体其他部分通常很轻、也很短;至于细长的尾巴,则是平衡杆。有些行动敏捷的恐龙奔跑起来,最快时速能高达五六十公里,相当于赛马奔跑的速度。
很多恐龙是温和的草食性动物,只穿梭在树丛间,撕扯树梢的叶子吃。还有些恐龙和人类一样,属于既吃肉也吃植物的杂食性动物。至于肉食性恐龙则不只吃恐龙,任何能动的东西,如昆虫和鸟类,都是它们的捕猎对象。
恐龙是怎么灭绝的?
科学家们对此作过种种假设。
最早的生物学家认为,约7000万年以前,地球上的被子植物大量发展,它们很快便取代了裸子植物。这样一来,大多数以植物为生的恐龙在寒冷的秋冬季节缺少过冬的食物,最后由于饥饿导致死亡。而主要以小型素食恐龙为食物的食肉型恐龙,也因找不到猎物同样遭受了饿死的厄运。
还有观点认为,一些比恐龙高级的动物,比如哺乳动物等,在距今7000万年时有了较大发展,由于它们对于环境的适应能力和生活能力远高于恐龙,在严酷的生存竞争中占有极大的优势。而大量的哺乳动物要依靠恐龙蛋为生,也加速了恐龙的灭亡。
甚至还有观点认为,当时流行了一种世界性的恶性动物传染病,对这种病毫无免疫力又无法逃生的恐龙成为了牺牲品,从而迅速全部死亡。
近年来,有关恐龙灭绝的新观点更是层出不穷。20世纪70年代,美国物理学家路易斯父子提出了碰撞假说;在恐龙灭绝前夕,有一颗直径约10公里的小行星与地球相撞,导致恐龙灭绝。后来,美国芝加哥大学的古生物学家罗普和小基普科斯基提出大约每隔2500万年就会发生一次大规模的生物灭绝,下次灾难将在1300万年以后发生。他们认为这种周期性灭绝是由于星际尘埃引起彗星周期性地轰击地球造成的,恐龙的灭绝与这种周期性灭绝有关。
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