中国科研团队发现 1.25 亿年前恐龙软骨细胞，具有哪些意义? 第1页

来填坑。

这个研究说实话，这个意义嘛，不算突出，并且多多少少有点生不逢时的感觉。如果能早几年的话可能有希望发NC，不过现在类似的研究确实也做了不少了，要是早一点，我觉得可能意义更大一些。

进入主题之前先八卦一下，这篇论文的一作是郑晓廷老师，路人可能不熟悉这位老爷子，但是他在业内确实非常知名，是热河生物群研究绕不开的角色。他被称作最牛民科，初中肄业，当过金矿矿长，县人大副主任，凭借黄金回收技术的开发拿过国际科学技术进步奖三等奖，在投身古生物研究后组织建立了全世界最大的恐龙博物馆山东天宇自然博物馆，靠自己的兴趣和努力成为了临沂大学的教授与该校古生物研究所首任所长，发过nature、science、PNAS，并极其罕见地成为了郑氏晓廷龙（Xiaotingia zhengi）的种名属名双名冠名者——总而言之，这老爷子这辈子真的是活得非常潇洒，作为一个没有接受系统科班训练的人，他的成果在一圈专业人士中间还是非常耀眼，确实是相当厉害，颇有19世纪的古人之风。不过夸归夸，我还是怀疑这篇文章的主要作者应该是专门从事古组织学（尤其是中生代恐龙软骨）的 Alida M. Bailleul，她是古脊椎所的外籍副研究员（应该是才聘请没多久，之前是古脊椎所的博后），之前已经有了一些有关于化石中亚细胞结构的研究成果，所以按照这个研究顺序，我估计应该是天宇出的化石，然后Bailleul 做的研究。

好，我们回归正题。来聊一聊这个研究的大体情况，其实新闻通稿说的差不多了，但是为了水字数我还是简单说一下这个背景和思路。在上个世纪中叶，就有很多研究人员开始尝试去探索生物化石更细微的结构，他们主要的关注对象是生物大分子的保存和遗留，比如古DNA，古蛋白质，古氨基酸等等，在这一期间，许多经典的现代生物学技术被引入了古生物学研究，比如免疫荧光、ELISA等。1966年，Pawlicki等^[1]报道在恐龙的骨骼化石中发现了骨细胞样结构，但是这一发现并未受到科学界的普遍认可。1971年，Gould^[2]报道了三叠纪的苏铁类植物Lyssoxylon grigsbyi 化石中保存了细胞核，核仁以及染色质颗粒，这使得古生物化石中的亚细胞结构以极具说服力的形式出现在研究者的视野之中。由于植物细胞有细胞壁的保护，它们在地质作用下更有机会成功保存。因此，植物，尤其是维管植物的细胞化石成为了非常有趣的研究对象，如2014年有关紫萁（Osmundacea）的研究成功印证了这一类植物的保守性——在经过了1.8亿年的漫长演化之后，现生紫萁的核型结构依旧没有发生什么变化，哪怕它们出现的时候恐龙都还没有诞生^[3]。

相较而言，动物细胞的保存就更具有挑战性了。时隔三十年，1995年，Pawlicki 再一次发表了一篇有关于细胞化石的论文。这一次，他的证据更为坚实，它采用福尔根染色法和溴化乙锭标记了化石中的细胞核和核仁，虽然染色法是最简单的生物学操作，但是它确实非常可靠——染出来，说明细胞就在那。在这之后，动物化石的细胞研究变得多了起来。本文作者Bailleul 正是专注于此的研究者之一，她在2020年在NSR上发表了一篇有关于斯氏亚冠龙（Hypacrosaurus stebingeri ）软骨细胞亚细胞结构及胶原蛋白残留的研究，她利用包括免疫学在内的多种技术处理这具化石，得到了比较清晰的染色体结构与古DNA证据——当然，后者的可靠性还是有商榷余地的^[4]。其实要我说这个研究的影响力还蛮大的，她的论文发表后，不少研究团队都尝试在恐龙化石里面找细胞——当然，不是恐龙的也行。

还是回到今天的主体，终于绕到今天的这次研究了。这次的化石材料是尾羽龙（Caudipteryx ），这是一类与鸟类起源关系密切的小兽脚类恐龙，算是半个明星物种。这次的标本并不完整，以至于没有定种，不过剩下的部分保存完好。他们选取的位置是股骨的关节软骨（这也是最有可能保存细胞结构的部分），提取了一小块碎片用于研究。研究人员先用扫描电镜和透射电镜观察了碎片，并发现了一些类似于细胞的结构。其中扫描电镜的结果比较容易看懂，我就放出来给大家看看。

当然重头戏呢是细胞染色，虽然这是一项初中生都掌握的生物学入门实验，但是只要用对地方还是可以发大文章的。染色剂是苏木精-伊红，是及其常见的核染色剂。染出来的效果就是那种粉红肉色，大家通常看到的组织切片就是用这个染的。结果还是非常有趣，相较于亚冠龙的切片，这次的清晰度以及与现生生物（鸡）细胞的相似度都更高。我们可以很清楚的看到细胞核结构——这样一来就不用担心这是倒霉的微生物的痕迹。

那么这项研究的主要意义是什么呢？我认为关键点还是再一次说明了软骨细胞的保存潜力，既然今天有细胞核，那明天说不定就有DNA，后天说不定就有序列信息——当然，这个概率还是挺小的，不过前段时期古DNA突破了百万年大关^[5]，说不定真有一天我们有机会见证以某种特殊方式保存的恐龙DNA信息。即便我们无法得到序列信息，但我们依然获得了传统形态学研究未能提供给我们的新的切入点——有关于软组织、内脏器官以及细胞形态的研究是可能的，如果有一天我们可以对恐龙的细胞进行核型分析，那这对我们了解鸟类的演化将具有重大的意义——毕竟，绝大多数鸟类有七八十条染色体，这比爬行动物和哺乳动物都多得多，这么多的染色体数目与它们在白垩纪大灭绝中的存续以及新生代的快速演化有关吗？或许有一天恐龙的染色体能给我们答案。

参考

1. ^ https://www.nature.com/articles/211655a0
2. ^ https://bsapubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/j.1537-2197.1971.tb09968.x
3. ^ https://www.science.org/doi/10.1126/science.1249884
4. ^ https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/815/5762999
5. ^ https://www.nature.com/articles/s41586-021-03224-9