科學家如何喚醒每隻雞身上的恐龍?_風聞
新发现杂志-《新发现》杂志官方账号-2021-05-21 14:21
28年前,《侏羅紀公園》把這一夢想灌輸到大多數人的腦海裏;現在,科學即將把這一夢想變成生物學上的事實!
1993年,斯皮爾伯格執導的《侏羅紀公園》轟動全球,人們激動不已,恐龍從來沒有如此真實過!

但該片科學顧問傑克·霍納並沒有感到滿足。這位享譽世界的恐龍專家一直想做的事情,竟是要親手觸摸一隻真實的恐龍。
然而問題在於,恐龍已經消失了大約6500萬年,目前只剩下毫無生命跡象和任何DNA痕跡的化石,人們對恐龍遺傳基因的探尋也因此被阻斷了。

傑克·霍納美國蒙大拿州立大學古生物學家
傑克·霍納對此心知肚明,但並不認為這是一個很大的問題。“我們不需要恐龍的DNA,”他淡定地談道,“鳥類是恐龍的後代,它們身上攜帶着這種原始的基因!我們一心想要復活的恐龍特徵,其大部分基因基礎一直在鳥類身上存在着——雞也不例外。”

被染成藍色的雞胚骨架中,尾部清晰可見
一個既簡單又新穎的觀點便產生了:“喚醒蟄伏在每隻雞身上的恐龍。”總體而言,就是從家禽入手,讓它回溯幾千萬年以來的進化歷程,使在進化過程中丟失的原始特徵得以重現。
重現什麼樣的特徵呢?通過對比暴龍和雞的骨骼,傑克·霍納注意到兩者之間最具代表性的不同——尾巴、利爪和牙齒。如果我們再把這些特徵變回來的話,那麼這個物種就更像一隻小猛禽,而不像一隻普通的雞。這便是他用雞造龍的指導思路,他甚至已起好名字——雞龍!

雞龍幻想圖
這項宏偉計劃的出發點便是胚胎。“處於發育早期的雞胚仍擁有恐龍的特徵,如長長的尾巴、牙齒和三趾前肢。”傑克·霍納強調道,“這些特徵隨後便消失了,恰如人類胚胎髮育過程中腮的逐漸消失。
如果能找到導致尾巴消失或致使趾間合併形成翅膀的基因,並使它們喪失作用,我們就將看到一個擁有某些恐龍特徵的動物逐漸長成。”

雞胚在發育早期會出現某些遠古特徵,如尾巴。
事情真的如此簡單嗎?2006年,馬修·哈里斯(Matthew Harris)與約翰·法倫(John Fallon)曾證明,此類實驗並不是天方夜譚。
在研究雞的突變胚胎時,馬修·哈里斯發現了一個保存在福爾馬林溶液中的標本,其喙部竟然佈滿了許多細小的牙齒!

突變體喙中長出了細牙,與正常的喙明顯不同。
一隻長牙齒的雞?這種想法在讓人會心一笑地同時,也讓人想起雞的起源。為了弄清事情的真相,馬修·哈里斯在一個正常胚胎中加入生長因子,刺激某一蛋白的製造,以觀察是否會再次產生上面的情況,而事實果真如此!
加入生長因子
“加入蛋白和生長因子後,雞的胚胎便長出了類似鱷魚胚胎的細小牙齒,下頜也發生了改變。”這位哈佛大學遺傳學系的生物學家回憶道,“我們的研究意義重大,因為它顯示,我們有可能激活那些被視為業已失去的能力和構造。”

哈佛大學阿爾哈·阿布扎諾夫(Arkhat Abzhanov)教授的實驗室目前正在深化這一研究,其目的在於,弄清隱藏在“牙齒-下頜”變化背後的機理,以及對其進行操控的分子信號,以便採取相應的控制措施。傑克·霍納也在做同類研究,只不過他所關注的是尾巴和前肢的變化。
為了進行這項棘手的分子實驗,傑克·霍納把目光轉向了加拿大麥吉爾大學的遺傳學家漢斯·拉松。作為返祖實驗專家,後者一直在從事讓今天的動物重現遠古特徵的實驗。2008年以來,他的研究團隊積極開展雞胚胎基因激活實驗,分析胚胎在注入控制蛋白和生長因子後的生化和遺傳反應。

正常情況下,尾部與細牙隨着胚胎的發育逐漸消失
此項研究的目的在於弄清這些注入的物質將於何時、何處及如何在胚胎內產生效果,以使我們看到期待已久的恐龍特徵。兩位科學家已經取得了一些研究成果,傑克·霍納表示5年後即可見分曉……然而,並不是所有的專家都認可此事。
缺失的信息
“儘管從理論上講令人激動不已,但此項研究存在諸多弱點。”馬修·哈里斯指出,“在DNA裏的確可以找到很多信息,但有些丟了就丟了。比如,我們在雞身上找不到牙釉的基因。此外,我們無法知道恐龍的胚胎是如何生長的,何種基因在發揮作用,以及它們之間如何相互作用。”

傑克·霍納和漢斯·拉松已經認識到了這種複雜性。他們一直小心翼翼,從未聲稱他們的“雞龍”就是暴龍或是另一種恐龍。他們有言在先,只要有任何信號顯示他們的“孩子”不能擁有理想的生存環境,他們將不讓它孵出來。
不過在此例中,“沒有任何‘恐龍’基因擴散的危險,因為被改變的是雞的生長發育,而不是它的基因組。如果它逃脱了我們的監控範圍或進行交配(不在計劃之中),那麼生下的也將會是一隻正常的雞。”

同時,也沒有大規模培育的打算。最多隻會產生一個“雞龍”,它將是一個虛擬物種的唯一代表。不過僅僅這種可能性就抵得上所有的科幻電影……
撰文 Émilie Rauscher
Lise Barnéoud
編譯 葛長義 全志鋼
