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复活一只恐龙,需要几步?

2022-09-14馒头老妖赵天

奥秘(创新大赛) 2022年8期
关键词:含氧量卵细胞克隆技术

●馒头老妖 文 赵天 编

1993年的一部《侏罗纪公园》让“复活恐龙”的种子扎根全球观众心中,今年《侏罗纪世界3》上映,30年来,“只需借助琥珀里的蚊子木乃伊,即可还原整个古老时代的巨兽种群”也似乎理所当然。但真有那么容易?抛开电影设定,从现有科学基础的角度出发,复活一只恐龙需要做些什么呢?

第一步,找到恐龙的DNA

正如电影里所说,想要复活恐龙,首先得找到恐龙的遗传基因,即所有动物都具备的脱氧核糖核酸(DNA)。问题是上哪儿找这么稀罕的物质呢?总不可能真的去刨琥珀吧?

更何况,就算现实中科学家真的幸运到从地里刨出一块琥珀恰巧包裹着6500万年前吃饱喝足恐龙血的蚊子,由于理论上即使在最佳储存环境中,DNA也仅能保存数据数百万年,要知道最后一只恐龙消失于6500万年前,所以琥珀中的DNA也早就在漫长的岁月中降解了。

当然,我们还是有极小的概率能得到恐龙DNA的。俄罗斯科学家在雅库特的冻土层中找到一头“冰封”的猛犸象遗骸,并在其中发现了活着的细胞。当然,这也归功于猛犸象是在距今一万多年前灭绝的,相比恐龙灭绝的6500万年,从时间尺度上看可以说“十分有利于保鲜”了。不过这也侧面说明了一个事实,即远古生物的遗骸只要保存得足够好,其体内组织还是有一定概率幸存下来并被人类发现的。

比如2021年9月,中国科学家就在1.25亿年前的尾羽龙化石中,发现一些健康状态下“化石化”了的以及快要凋亡的软骨细胞,其细胞核中可能保存有丝状的染色质。

看到这里,很多朋友一定坐不住了:这是否相当于直接发现恐龙活体了?这不比几千万年前木乃伊蚊子的血靠谱多了?其实,染色质和DNA还不是一回事,它并不能用于复活恐龙。但这次发现给了古生物学界极大的鼓舞,至少它证明,连1.25亿年前的古生物细胞都能遗存至今,6500万年前的又有何不可能?这次是染色质,下次可能就是DNA了呢?

第二步,找到合适的母体

假设我们的科学家运气爆棚,真的找到了鲜活的恐龙DNA,那么接下来就得通过克隆技术,把这些残存的微小组织变成一只巨大的真恐龙。

克隆技术对人类而言问题不大,毕竟有“克隆羊多莉”、克隆猪、克隆牛等成功经验在前。但想要利用DNA克隆恐龙,却挑战颇多。

根据已有的克隆技术,除了手头拥有的恐龙体细胞,还需要一个鲜活的恐龙卵细胞和一头活生生的恐龙作为“代孕母亲”。就算科学家的运气再爆棚一点,当初在发现含有DNA的恐龙体细胞时,一并发现了这种恐龙的活卵细胞,但符合条件的“代孕母亲”很明显是绝对不可能找到的——正因为恐龙早已灭绝,才要复活它们啊。

好在我们可以让恐龙的“直系后代”来充当“代孕母亲”。现今的诸多鸟类都是由恐龙演化而来,从某种角度而言,可以说鸟就是恐龙!只需在如今的众多鸟类中,找到和我们发现的恐龙细胞有最近亲缘关系的那种,就能成功克服生殖隔离。

假如两个条件都满足了,那接下来是不是就简单了?不!恐龙是卵生动物,这本身就是克隆过程中所面临的巨大挑战。

虽然人类已经克隆过很多动物,但它们大多数都是哺乳动物。卵生动物直接把胚胎包在卵中,再将其排出体外,让胚胎在卵壳中发育。对当下的克隆技术而言,卵中包含了卵黄、胚囊等很多物质,要想精确地去掉卵细胞中的细胞核,再移入恐龙体细胞,难度就增加了许多倍。

即便克服重重困难,科学家成功将带有DNA信息的恐龙体细胞移入已去掉细胞核的卵细胞里,还得给这个卵细胞做一个蛋壳、尿囊、内膜等构件一应俱全的“恐龙蛋”,这个蛋才可能孵化,得到一只活的恐龙。

第三步,恐龙复活了?

在幸运之神的眷顾下,终于来到最后一步。在这一步中,恐龙已经成功培育,“复活”的愿望似乎已经实现了。事实真的如此吗?其实,麻烦才刚刚开始。

首先,我们必须给这只小恐龙打造一个能让它活下来的生存环境。目前科学界认为,在恐龙生活的时代,地球大气中的含氧量和现在可能存在极大的差别。糟糕的是,这个差别到底是多少,我们完全没有答案。根据目前的数据模型,科学家猜测恐龙时代含氧量比今天多达5%以上。一旦我们提供的环境没有精确匹配恐龙时代的含氧量,恐怕还来不及调整,这只可怜的恐龙就夭折了。

其次,即便解决了空气的问题,我们还得操心恐龙吃饭的事。假设我们克隆的是一只植食性恐龙,尽管地球上的植物种类繁多,但我们如何确定哪种适合它吃呢?是蕨类,是苏铁,还是某种我们根本没有见过的植物?贸然喂食,可能会造成消化不良,甚至中毒。兴许肉食性恐龙,都相对好办得多。

此外,还有一个隐蔽却致命的风险在等着这只可怜的小恐龙,那就是微生物。经历了漫长演化后,如今的人类和动物已经具备了与目前地球上大多数细菌、真菌和平相处的能力,但我们克隆出来的这只恐龙,未必有这种能力。谁知道6500万年的漫长时光里,地球上新出现了多少微生物?没准早已换了个遍。因此,为了让这只恐龙能够活下去,我们只能将它放在封闭、狭小、便于消毒的玻璃房里,假如它是一只身材娇小的兽脚亚目小盗龙还好,若是一头硕大的南方巨兽龙甚至雷龙,那可苦了科研人员了!

仅凭当下的克隆技术,就算走完这“三部曲”,由于孕育出的恐龙是无性繁殖的产物,它的下一代也只是它的复制品而已,所以其基因多样性基本为零,也就是说,咱们最多只能看到一群一模一样的恐龙。想要实现《侏罗纪》系列电影中那千奇百怪恐龙大家族齐聚一堂的盛景,恐怕只能寄希望于充斥着无限可能的未来了!

●王传生 荐自《青年文摘·彩版》

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