恐龙骨骼化石中的这些生物学代表了什么?(恐龙骨骼化石中的图片)

亚冠龙(图片来源:paleontology.us）

根据古生物领域公认的观点，在生物死亡后，体内的DNA因此，古生物学家理论上只能在680万年内恢复生物学DNA至少6500万年前的恐龙找不到序列DNA。今年早些时候，一些研究人员指出，他们可能会在鸭嘴龙的软骨化石中找到恐龙DNA碎片。这项研究将引领古生物革命还是乌龙事件？

撰文 | Riley Black

翻译 | 石云雷

审校 | 吴非

这个小恐龙化石看起来不起眼。它没有混淆龙的股骨那么大(梁龙的一种，最大的恐龙之一)，也没有霸王龙的颌骨那么可怕。这是一块软骨碎片，它的主人是一只生活在7000万年前的年轻亚冠龙（Hypacrosaurus，属鸭嘴龙科)。但在其普通的外观下，以前被认为不可能存在的物质可能会隐藏起来——恐龙DNA的降解产物。

根据目前公认的理论，遗传物质不可能保存这么长时间。生物死后，体内DNA就会开始降解。2012年，对恐鸟骨骼的一项研究发现，生物体半衰期为521年。这也意味着古生物学家只能希望在680万年内恢复生物DNA序列。至于6500万年前灭绝的非鸟恐龙，其遗传物质早已消失。

然而，亚冠龙软骨的一项研究正试图挑战这一观点。今年早些时候，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士后Alida Bailleul在一项发表在《国家科学评论》上的研究中，他们发现的亚冠龙软骨化石不仅含有恐龙的原始蛋白质和软骨细胞，还表现出来DNA化学特性。

恐龙的遗传物质可以从如此古老的化石中获得，这将是一个重要的发现。化石不仅记录了古生物的骨骼和足迹，还记录了古生物的遗传物质碎片，它们与地球上所有的生命紧密相连。古生物学家在研究猛犸象、巨型树懒等灭绝的现代生物时，可以修正它们的亲缘谱图，探索物种之间的亲缘关系。此外，它们还可以探索动物皮肤颜色变化等一些新的生物特征。同样，非鸟类恐龙也是如此。DNA将为理解其生理特征的出现提供丰富的新信息。

如果这项研究的结论成立，则表明生物体中的生物化学物质可能存在数千万年，远远超过以前认为的数百万年。“我认为幸运的古生物遗传物质会比我们以前认为的更常见，因为我们检测到的化石数量远远不够。”Bailleul说。

但前提是古生物学家需要确认这些DNA碎片的真实存在。受恐龙骨骼化石中生物分子争议的启发，普林斯顿大学古生物学博士后Renxing Liang领导研究小组报道了白垩纪尖角龙骨骼化石中存在的罕见微生物。研究人员发现并分析了骨骼中的骨骼DNA，发现它们属于以前从未见过的细菌和其他微生物。骨骼化石中独特的微生物组也让研究人员感到困惑：这些蛋白质和可能的遗传物质来自恐龙本身，还是来自栖息在化石形成过程中的细菌？

化石中发现的微生物群落与化石周围的微生物群落不同。对恐龙也是如此DNA、搜索蛋白质和其他生物分子变得更加复杂。因为现代物质可能会覆盖过去生存的生物，形成错觉。“即使所有的有机物都能保存下来，”Liang说，“识别过程也将是一个巨大的挑战，因为从许多分子中寻找像大海捞针这样的恐龙可能会导致潜在的错误结论。”

“分子古生物学仍然是一门有争议的学科。”Bailleul说。第一个关键问题是，研究人员使用的技术手段本身是用来寻找完整的分子，但在寻找古生物分子的痕迹时，这些分子已经降解改变了很长一段时间。更重要的是，古生物学家对恐龙通过矿物解释转化为硬化石的过程有很多疑问。Bailleul说：“我们还没有完全了解生物分子化石化的复杂化学机制。”例如，我们不知道化石周围环境中的微生物是否与骨骼中的微生物相互作用。

这些不确定因素，加上古分子生物学的研究方法，进一步加剧了这一争议：恐龙骨骼化石中的这些生物学代表了什么？在亚冠龙软骨的研究中，研究人员观察了它的显微结构，并使用了它DNA化学染料。但在尖角龙的研究中，研究人员通过DNA在没有观察骨骼显微结构的情况下，对骨骼中残留的遗传物质的性质进行了测序分析。

Bailleul承认在研究恐龙的骨骼化石时，考虑前所未有的微生物是非常重要的。然而，她建议细菌不太可能进入软骨细胞，并用它们的遗传物质误导研究人员，使研究人员误认为这些微生物是真正的研究材料。

Barnett这场争议中最大的问题之一是，我们很难重复实验。古生物学家曾经面临过这个问题：1993年，在电影《侏罗纪公园》中（Jurassic Park）上映时，一些研究表示发现了中生代时期的DNA。但随后，由于其他研究团队在重复实验中无法获得相同的结果，这些研究结果被推翻。尽管在那之后，古生物遗传学发生了一些变化，但许多实验室能够重复一致的结果仍然非常重要。Barnett说：“如果另一个研究小组使用自己的抗体和染料通过独立采样获得相同的研究结果。这将增加研究的可信度。”不过，这样的合作到目前为止还没有开展。

然而，随着科学家们发现隐藏在古生物骨骼化石中的线索，分子古生物学也在制定相应的标准。“希望有更多的古生物学家和生物学家尝试做这些事情，”Bailleul说，“如果我们在这个方向上共同努力，我们会得到更快的答案。”

即使恐龙的“DNA分子”被证明是乌龙，这样的努力也会产生一些意想不到的好处。当骨骼被矿物质取代时，微生物群落被认为参与了骨骼的保存过程。“未来，我们将研究这些曾经栖息在恐龙骨骼中的古代微生物群落DNA，了解这些微生物在恐龙骨的矿化和保存中发挥了什么作用，将有利于地质时期。”Liang说。

“这些都是很难的问题，”Bailleul说，“但如果我们继续尝试，我们将希望找到大多数答案。”就目前的情况而言，没有什么是一成不变的。

原文链接：

https：//www.scientificamerican.com/article/possible-dinosaur-dna-has-been-found/