亞冠龍（圖片來源：paleontology.us）

根據古生物領域公認的觀點，在生物死亡後，體內的DNA開始持續降解，因此古生物學家在理論上只能恢復距今680萬年內的生物DNA序列，而對於至少6500萬年前的恐龍，不可能找到其DNA。今年早些時候，一些研究人員卻指出，他們可能在一種鴨嘴龍的軟骨化石中可能找到了恐龍的DNA碎片。這項研究將引領一場古生物領域的革命，還是又一次的烏龍事件？

撰文 | Riley Black

翻譯 | 石雲雷

審校 | 吳非

這枚微小的恐龍化石看似並不起眼。它不如迷惑龍（樑龍的一種，最大的恐龍之一）的股骨那般巨大，也不像霸王龍的頜骨那樣令人心生畏懼。這是一塊軟骨碎片，它的主人是一隻生活在7000萬年前的幼年亞冠龍（Hypacrosaurus，屬於鴨嘴龍科）。但它普通的外表下，可能藏着之前被認爲不可能存在的物質——恐龍DNA的降解產物。

根據目前公認的理論，遺傳物質不可能保存如此漫長的時期。在生物死後，其體內的DNA就會開始降解。2012年，一項對恐鳥骨骼的研究發現，生物體內遺傳物質的半衰期爲521年。這也意味着，古生物學家只能寄希望於恢復距今680萬年以內的生物的DNA序列。而對於在6500萬年前滅絕的非鳥恐龍，其遺傳物質早已消失。

但是，一項對亞冠龍軟骨的研究，正試圖挑戰這一觀點。今年早些時候，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的博士後Alida Bailleul等人在一項發表於《國家科學評論》的研究中指出，他們發現的一塊亞冠龍軟骨化石不僅含有這隻恐龍的原始蛋白、軟骨細胞，還顯示出DNA的化學特徵。

如果能從如此古老的化石中獲得恐龍的遺傳物質，這將是一項重大的發現。化石記錄不僅是古生物的骨骼和足跡，還包括古生物的遺傳物質碎片，它們能將地球上的一切生命緊密連接。在研究已滅絕的近代生物，如猛獁象和巨型樹懶時，古生物學家能修正它們的親緣關係譜圖，探究物種間的親緣關係。此外，他們還能發掘一些全新的生物學特徵，如動物的皮膚顏色變化。同樣，來自非鳥類恐龍的DNA將爲理解其生理特徵的出現提供豐富的新信息。

如果這項研究的結論成立，這表明生物體內的生物化學物質或能存在數千萬年，遠長於之前認爲的數百萬年。“我認爲有幸得以保存的古生物遺傳物質，會比我們此前認爲得更常見，因爲目前我們檢測的化石數量還遠遠不夠。”Bailleul說。

但前提是，古生物學家需要確認這些DNA碎片真實存在。就在上述論文發佈後不久，受恐龍骨骼化石中生物分子爭議的啓發，普林斯頓大學的古生物學博士後Renxing Liang領導研究團隊，報道了一種存在於白堊紀的尖角龍骨骼化石中的罕見微生物。研究人員找到並分析了骨骼中的DNA，發現它們屬於此前從未見過的細菌和其他微生物。這塊骨骼化石中獨特的微生物組，也讓研究人員感到困惑：這些蛋白質和可能存在的遺傳物質是來自於恐龍本身，還是來自在化石形成過程中棲息在此的細菌？

在化石中發現的微生物羣落，與化石周圍的微生物羣落並不相同。這也讓對恐龍DNA、蛋白和其他生物分子的搜尋工作變得更加複雜了。因爲現代的物質可能會覆蓋過去在其中生存的生物，形成假象。“即使所有的有機物都能被保存下來，”Liang說，“鑑別過程也將會是很大的挑戰，因爲從衆多分子中尋找屬於恐龍的如同大海撈針，可能導致潛在的錯誤結論。”

“目前，分子古生物學還是一門有爭議的學科。”Bailleul說。第一個關鍵問題是，研究人員使用的技術手段本身是用於尋找完整的分子，但在尋找古生物分子的蹤跡時，這些分子在漫長的時間中已經被降解、遭到改變。更重要的是，對於恐龍通過礦物交待作用轉變爲堅硬化石的過程，古生物學家還有諸多疑問。Bailleul說：“我們還沒有完全瞭解生物分子化石化的複雜化學機制。”例如，我們並不清楚化石周圍環境中的微生物，是否與骨骼內部的微生物存在相互作用。

這些不確定因素，加上分子古生物學的研究方法還有待發展，進一步加劇了這一爭議：恐龍骨骼化石中的這些生物學物質代表了什麼？在亞冠龍軟骨的研究中，研究人員觀察了它的顯微結構，並使用了能結合DNA的化學染料。但在尖角龍的研究中，研究人員通過DNA測序分析了骨骼中殘留的遺傳物質的性質，並沒有觀察骨骼的顯微結構。

Bailleul承認，在研究恐龍的骨骼化石時，考慮其中前所未見的微生物是十分重要的。但她提出，細菌不太可能進入軟骨細胞，並且用它們的遺傳物質誤導研究者，讓研究人員誤以爲這些微生物纔是真正的研究材料。

Barnett表示，在這場爭議中一個最大的難題是，我們很難進行重複實驗。古生物學家曾經也面臨過這個問題：1993年，在電影《侏羅紀公園》（Jurassic Park）上映時，一些研究表示發現了中生代時期的DNA。但隨後，這些研究結果均被推翻了，因爲其他研究團隊在重複實驗中，無法得到相同的結果。雖然在那之後，古生物遺傳學發生了一些改變，但多個實驗室能重複得到一致的結果，依然十分重要。Barnett說：“如果另一個研究團隊通過獨立採樣，使用自己的抗體和染料，獲得了相同的研究結果。這將會增加研究的可信度。”不過，這樣的合作到目前爲止還沒有開展。

然而，隨着科學家陸續發現隱藏在古生物骨骼化石中的線索，分子古生物學也正在發展制定相應的標準。“我希望有更多的古生物學家和生物學家嘗試做這些事情，”Bailleul說，“如果我們在這個方向上共同努力，將能更快得到答案。”

即使恐龍的“DNA分子”被證實是一場烏龍，這樣的努力也能產生一些意料之外的收益。微生物羣落被認爲參與了骨骼的保存過程，當骨骼被礦物質替換時，這些微生物能幫助恐龍殘骸變成化石。“將來，通過研究這些曾棲息在恐龍骨骼中的遠古微生物羣落的DNA，將有益於理解在地質時期，這些微生物在恐龍骨骼的礦化和保存中發揮了怎樣的作用。”Liang說。

“這些都是非常難的問題，”Bailleul說，“但如果我們不斷地嘗試，將有希望找到大多數答案。”就目前情況而言，沒有什麼是一成不變的。

原文鏈接：

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