《侏罗纪世界3》为冷清已久的电影市场带来了热度——截至6月13日零点，该片上映3天累计票房已达3.54亿。
“琥珀可以保存软组织甚至DNA分子达数百万年”，这个想法经由该电影系列的第一部《侏罗纪公园》传达给了社会大众。这让人们不禁畅想，我们是否可以通过克隆技术复制出一个「侏罗纪」？
文 | David Bressan
在南美洲的某个地方，一名矿工发现了一块琥珀，并注意到这个树脂化石里似乎有一只蚊子。通过先进的设备，科学家们提取出了这个吸血昆虫的最后一餐，而多亏了完好无损的血细胞中所保存的基因密码，一只恐龙被克隆了出来。
“琥珀可以保存软组织甚至DNA分子达数百万年”，这个想法经由1990年的科幻小说和后来取得成功的电影系列《侏罗纪公园》传达给了社会大众。但直到今天，从琥珀或类似物质中提取DNA的尝试都没有真正成功过，而嵌入树脂里的样本被认为不适合进行基因检测。
与电影中不同的是，树脂化石并不是保存DNA的一个好选择。当一种粘性物质困住小型动物时，后者的软组织会立即开始腐烂，而且在整个动物被包裹起来之前，大部分DNA就已经丢失了。即使有些DNA被保存下来，树脂中的化合物也会与之发生反应，并随着时间的推移将其破坏。
2020年，一项发表在《PLOS ONE》杂志上的研究试图确定，包裹在树脂材料中的昆虫DNA是否能够被保存，以及能保存多长时间。为此，研究人员收集了被困在孪叶豆属 (Hymenaea)琥珀树树脂中的小型粉蠹虫(ambrosia beetle)。后者是一种马达加斯加岛所特有的物种，而前者的化学成分与琥珀化石非常相似。研究人员将样品保存了2到6年，然后开始进行处理。
这项研究的结论是，尽管非常脆弱，但DNA仍然被保存在了样本中。最初，研究人员尝试用乙醇来溶解虫子周围的树脂，结果适得其反——酒精与树脂发生了反应，并破坏所有的DNA。这一观察结果可以解释为什么过去提取DNA的尝试总是不成功。
在完善提取工艺和更换化学试剂后，新的问题又出现了。聚合酶链式反应 (PCR) 一直被广泛用于复制DNA中的小片段，但研究人员发现，这种方法对从树脂中提取的DNA不是很有效。因此该研究的作者们认为，树脂中发现的物质有可能会阻碍用于复制单个DNA序列的化学成分起作用。只有在仔细清洗样本并多次重复PCR过程后，才能有足够的DNA得到复制，以便对树脂中的生物体基因组展开研究。
目前，人们还不清楚遗传物质能在树脂中存活多久，而研究人员希望将新方法应用到其他嵌入树脂的软组织案例中，从而测定DNA的衰减率。另外，水似乎有着至关重要的潜在保存能力。树脂能形成防水屏障，保持软组织中的水分，这也会影响遗传物质的稳定性。
令人惊讶的是，最近的发现表明，DNA痕迹甚至可以保存在岩石中。
2021年，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 (IVPP) 和山东天宇自然博物馆的科学家团队成功地从1.25亿年前的恐龙化石中识别出了保存在细胞中的DNA分子。这种恐龙被称为“尾羽龙” (Caudipteryx)，是一种孔雀大小的杂食性动物，尾部有长长的羽毛，是白垩纪早期分布于辽宁地区的热河生物群落的一份子。
“多年来积累的地质数据表明，热河生物群的化石保存状态与众不同，因为富含硅的细小火山灰掩埋了尸体，从而使得其保存质量能够达到细胞水平。”IVPP的副教授李志恒表示。他是上述研究的合著者，而研究结果则发表在了《Communications Biology》杂志上。
在该研究中，科学家们从标本的右侧股骨中提取了一块远端关节软骨，将其脱钙，并使用不同的显微镜和化学方法对其进行了分析。他们发现，动物死后所有的细胞都被硅化了，而这很可能是这些细胞保存完好的原因。
此外，研究小组还分离出了一些细胞，并通过一种全球生物实验室都使用的化学物质对其进行染色。这种紫色的化学物质被称为苏木素，能与细胞核结合。在对恐龙材料进行染色后，有一个恐龙细胞显示出了一个紫色的细胞核和一些深紫色的线。这意味着这个1.25亿年前的恐龙细胞中有一个保存完好的细胞核，它保留住了一些原始的生物分子和染色质丝。
由于地球上所有生物细胞内的染色质都是由紧密排列的DNA分子组成的，因此这项研究的结果提供了初步的数据，表明原始恐龙的DNA残余可能仍然被保存着。但想要更精确地对其进行测试，研究小组还得做更多工作，并使用比染色更精细的化学方法。
该研究的作者Alida Bailleul表示，“我们显然对化石细胞核感兴趣，因为如果DNA能够被保存下来，那它便会是大多数DNA应该在的地方。”2020年，她发表了另一项研究，报告了一种来自美国蒙大拿州 (Montana) 恐龙的软骨细胞中所出现的细胞核和生物分子的异常保存状态。”所以，我们有很好的、非常令人兴奋的初步数据，但在了解古老化石中的细胞生物化学方面，我们才刚起步，我们需要做更多的工作。”
尽管研究人员乐观地将这种对古老DNA的分析纳入到了更常见的研究方法中——比如从骨骼材料、木乃伊和冷冻的更年轻的化石组织中恢复DNA——但他们并不打算在不久的将来克隆恐龙。■
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