古生物学家提取短冠龙胶原蛋白
寻找“鸟臀”恐龙与鸟类的瓜葛
恐龙与鸟,同气连枝
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来源:新京报
作者:邢立达
短冠龙复原图与人类体型的比较。
施韦策提取到的恐龙血管组织。
工作中的施韦策。
短冠龙木乃伊Leonardo因为保存完整而被列入吉尼斯世界纪录大全。
建设“侏罗纪公园”?还是省省吧。
恐龙在灭绝之后,究竟有没有留下后裔?这大概是古生物学领域内最受关注的一个话题了。还有一个话题能与此相提并论:恐龙中除了兽脚类恐龙与鸟类极为密切之外,另一大派的鸟臀类与鸟类的关系究竟如何?如今,越来越多的古生物学家倾向于认为,这两个话题其实可以合并在一起。
最近,美国的一个古生物研究团队发表论文,声称又一次从鸟臀类恐龙化石中提取到活性物质。在对这些胶原蛋白进行分析之后,他们惊喜地发现,它们与鸟类身上的胶原蛋白非常相似。这又一次提供了“龙鸟连枝”的证据。
1材料
恐龙中的“干尸家族”
据近日的《科学》杂志报道,科学家们在一个有着8000万年历史的鸭嘴龙化石中探测到血管和其他的结缔组织。这个化石材料来自一条加拿大短冠龙的大腿骨。美国北卡罗来纳州立大学古生物学家玛丽·施韦策及其同僚,应用扫描电子显微镜来检查该组织的外观和结构,他们还使用质谱仪和抗体结合实验来辨识其组织蛋白。此外,这些标本还被送往多个实验室中进行独立的分析。最终的结果表明,该标本含有胶原蛋白,其氨基酸序列与鸟类胶原蛋白的氨基酸序列非常相似,这对在恐龙与鸟类之间存在着密切的进化上的相互关系提供了进一步的支持。该新闻一经发表,便以风靡之势令古生物学者为之倾倒。这使得此前科学家做出的暴龙氨基酸序列也是可靠的。
让我们先来了解一下这个发现的主角,加拿大短冠龙是何许物也?尽管其种名为“加拿大”,但它的化石多来自于美国蒙大拿州。短冠龙属于恐龙中的鸭嘴龙类,生活在距今7500万至8000万年,成年的个体身长可达9米。有趣的是,短冠龙保持着迄今最病入膏肓和最多“干尸”的恐龙记录,前者是罗斯柴尔德等学者在一批短冠龙化石上发现了血管瘤、成纤维性纤维瘤、转移癌、成骨细胞瘤等肿瘤,时间是2003年。后者是从1994年起陆续发现的木乃伊化短冠龙,这些壮观的标本几乎每一件都有自己的名字,比如“Elvis”、“Leonardo”、“Roberta”等等,其中的Leonardo由于极高的完整度而被列入吉尼斯世界纪录大全。
2发现
8000万年前的胶原蛋白
保存得极好的短冠龙化石为玛丽·施韦策的研究提供了丰富的材料。恐龙“肉”可能不是最恰当的,施韦策的发现准确来说应该是发现了恐龙的胶原蛋白。
胶原蛋白比DNA更加持久稳定。但科学家并没有想过在恐龙死亡8000万年后,体内的胶原蛋白还能被完整地保存下来。古生物学的传统理论认为,化石中有机物的保存年限不超过10万年。施韦策说:“这次的化石是来自约7米深的砂岩中,这属于蒙大拿东部朱迪河组地层,深层砂岩似乎可以对化石提供特殊的保护,这是我们研究的基础。”
施韦策此前就在暴龙腿部骨骼中发现了疑似胶原蛋白的物质。遗憾的是,它们在挖掘过程中遭到了破坏。为了得到可靠的蛋白质序列,首先要保证非常稳妥的保存标本,避免外来的污染。施韦策从一根完整的短冠龙大腿骨中提取出物质,然后送往位于美国波士顿的贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)。她与伙伴一道采用更新、更有效的质谱分析设备来辨别蛋白质序列。“这些技术我们曾经用于距今7000万年前的暴龙,30万年前的猛犸象和乳齿象身上,都取得了一定的效果,并得到很多宝贵的经验。”施韦策指出。随后,这些蛋白质序列被发送到另外两个实验室进行核实。结果,他们发现了胶原蛋白、血红蛋白、弹性蛋白和层粘连蛋白,这些都是血液和骨骼细胞的构成。
3意义
复活恐龙大概不可能了
这些提取物能不能让恐龙复活呢,就如同我们在xx电影《侏罗纪公园》中看到的那样?施韦策表示,从这些标本中萃取出DNA来研究恐龙的遗传,是几乎不可能的事情。至于用DNA从事复制恐龙的实验,更是无稽之谈。即使我们发现了恐龙的DNA,那也将是很小的碎片。如果要克隆恐龙,就必须把DNA碎片按照正确的顺序排列好,染色体的数目也不能弄错。拼图的时候,我们需要参照原画,反过来说,在没有任何样本的情况下,把碎片按照正确的顺序排列起来是不可能的。接着,科学家还必须在合适的细胞里培养染色体样本,外界的化学因素、环境因素和xxx也必须适时配合。这一切几乎是不可能办到的。得到DNA并不意味着克隆恐龙,何况我们现在尚未发现DNA———看来我们还是别再打克隆恐龙的主意了。
而此次研究的真正意义在哪里呢?施韦策发现,恐龙体内的胶原缩氨酸与鸟类体内的来源一致。而且,研究者利用短冠龙的胶原序列还与21种现生动物以及乳齿象、暴龙两种古生物做了严格的对比,发现短冠龙与暴龙处在同一个分支上,该分支组的其他成员包括鸡和鸵鸟,而鳄鱼和蜥蜴则离得更远。这些证据证明恐龙与鸟类同处一个进化枝上!
从暴龙到短冠龙,恐龙与鸟类的关系越来越密切。后续的研究将为这个方向提供更多的支持,现代古生物学开始展示出惊人的魅力。
古生物达人
恐龙界的“超级玛丽”
“超级玛丽”大家都玩过。但是很少有人知道,在古生物学界,也有一个“超级玛丽”的传说。“玛丽”这个名字对恐龙及其近亲的研究起了非常重要的作用,下面我们就来认识一下这些“超级玛丽”。
玛丽·安宁
英国早期的化石收集者与古生物学家。她所在的多塞特郡的莱姆里吉斯是一个xx的化石产地。她一直从事收集化石的工作。未满12岁时她就发现了史上{dy}具完整的鱼龙化石。后来她还发现了史上{dy}条蛇颈龙以及一种翼龙的化石。
玛丽·安
英国医生曼特尔的妻子。她在一次偶然的机会中发现了一枚古生物的牙齿。后来,曼特尔找到了更多此类牙齿,经过确认,他将这种动物命名为禽龙。这是最早被命名的恐龙之一。
玛丽·昂
美国化石采集家巴纳姆·布朗的妻子。正是在她的协助下,布朗挖出了世界上{dy}具暴龙的化石。
玛丽·利基
xx的英国古人类学“利基家族”的{dy}代成员,在东非发现过大量古人类化石。
玛丽·施韦策
美国古生物学家,恐龙“肉”的发现者和研究者。