当孩子问「化石有没有 DNA」该如何回答? 第1页

这是一个很常见也很有趣的问题。

在现象级科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家凭借琥珀中蚊子所吸食的恐龙血液，成功提取了DNA，并利用这些来自远古的遗传信息，人类成功地将那些灭绝的生物带回了现在的世界。

对于许多热爱古生物，对它们感到好奇的朋友来说，这确实是一个美好的画面——那些曾经傲立于地球之上的奇妙生物有朝一日能跨越亿万岁月出现在你面前，让我们有机会一览它们被演化法则塑造的神奇形貌，进而洞察地球历史的沧海桑田——假如有一只小盗龙扇动着它那五彩斑斓的黑色翅膀从你头上飞过，身形矫健的伶盗龙从你面前的蕨类丛中探出它那被华丽羽毛装饰的骄傲头颅，远处成群结队的鸭嘴龙悠闲地走到池塘之中，而你的耳畔还回荡着翼龙在天空中的嘶叫，脚边鬼鬼祟祟一闪而过的竟是哺乳类的先祖……面对此情此景，必然会有强烈的惊奇感揪住我们的心脏。秉有伟力的自然，她铸就的生灵，借助人类科学的力量再次回到这片古老的土地——而实现这一切的便是那从生命诞生之初就镌刻在一切生物体内的密码。DNA不仅仅携带了古老的信息，也成为使者，延请这些古老的主人回家做客。

那么，电影中的这一幕幕奇幻的场景真的能够实现吗？要回答这个问题，就必须要知道，化石（当然也包括了琥珀、软体组织等等不那么“常规”的化石类型）当中，到底有没有DNA保留呢？

答案是令人鼓舞的：是的，古生物学家们早已在古老的化石中找到了DNA。但是，这些DNA的年龄虽然对于人类来说已经相当古老了，但是，离我们心心恋恋的恐龙世界还有很长一段距离。通常，这些已经灭绝的生物的DNA我们称之为古DNA（ancient DNA），随着测序技术的发展，正处于当下研究的前沿。

最早的古DNA研究是在1984年展开的。一位名叫拉塞尔·希古奇（Russell Higuchi）的科学家看到博物馆中的一些灭绝动物的标本保存完好，因此想试一试能不能用才诞生不久的DNA测序方法进行研究。经过一番挑选，他看上了一种名为斑驴（Equus quagga）的生物的标本。斑驴在19世纪灭绝，因此这件标本离我们并不算太遥远。希古奇教授用斑驴的肌肉提取出了它的DNA，并用其包含的遗传信息研究了斑驴与现代斑马的亲缘关系，大获成功。从此开始，古生物学家们开始努力尝试得到更古老的生物的DNA。

很快，一系列研究成果陆续发表，其中，最引人注目的莫过于琥珀中古DNA的报道。从1992年开始，许多科研小组都报道自己在琥珀包裹的昆虫体内得到了DNA序列，这些研究也成为了《侏罗纪公园》编剧的灵感。虽然这些研究在当时引起了巨大的轰动，但最终都没有得到科学界的认可——虽然琥珀看起来是一个良好的密封环境，但实际上它的形成过程中会受到非常多的外界干扰。因此，在这些琥珀中发现的古DNA不是源于外界污染（比如细菌等微生物），就是过于破碎，缺乏研究价值。在这种情况下，科学家们逐渐放弃了在琥珀中提取DNA的尝试。人们将注意力转移到保存状态更好的生物材料上——比如那些被埋藏在冻土的猛犸象。

在冻土这个天然大冰箱中，科学家们取得了巨大的突破。就在今年年初，一个由演化遗传学家劳乌·达伦（Love Dalén）领衔的小组报道了一项惊人的发现：他们在冻土保存的猛犸象牙齿中获取了目前最古老的可靠DNA样品——距今165万年！（但是离恐龙的时代还非常遥远，白垩纪的灭绝可是发生在6500万年前）这是一个非常鼓舞人心的记录，因为在之前的研究中，科学家预测DNA保存的最长年限是100万年，而这一次的发现不仅仅跨过这条界线，还往前狠狠地迈了一大步。因为牙齿致密的结构以及微观孔隙对DNA的吸附效应，这次他们得到的DNA相对完整，可以确保是来源于猛犸象本身的。借助这些古老的DNA，我们能够了解这些在冰河时期游荡在大地上的庞然大物的亲缘及演化关系。劳乌·达伦在这些样品中识别到了不同种类的猛犸象的杂交，并勾勒出了猛犸象从欧亚大陆穿过白令陆桥来到北美洲的漫长远征。这些古老的生物在约50万年前告别自己的同类，在风雪中跨越山和大海，抵达了新大陆。这本是我们所不知晓的历史，但他们的DNA中却如实地记录了这场波澜壮阔的分分合合。

那么，人类的化石中也能保存DNA吗？答案是肯定的，目前最古老的人类DNA来自西班牙的胡瑟裂谷，距今40万年。假如一代人80岁，那也是我们的好几千辈儿祖宗了，不过实际上这些人类并非我们现代人的直系祖先——他们是我们的远房亲戚。根据科学家的研究，这群人更有可能是尼安德特人的祖先。在历史上，尼安德特人与现代人的祖先发生过多次交流，时至今日，我们的体内还保留着约2%的尼安德特人基因。借助这些古人类的DNA信息，我们便可以分析研究人类的演化、迁徙、融合。我们不仅仅可以研究古人类本身的DNA，还可以研究那些与他们一同出现的其他生物化石的DNA，借助它们，我们可以知道这些老祖宗爱吃什么，什么时候驯化了狗狗，他们生活的环境中动物多不多，丰不丰富。而且不仅仅是骨骼，那些古人类、古动物生存过的地方也会留下DNA，我们甚至可以不用化石，也可以得到有效的生物信息。这种保存在土壤、冻土、沉积物中的DNA能让我们在更大范围的空间内研究古生物的分布、活动与演化。由此可见，古DNA极大地拓展了古生物研究的边界，在它的帮助下，我们不再仅仅是和冰冷的骸骨打交道，取而代之的，则是一个活生生的远古世界。

以后，假如有人问你“化石里面有没有DNA？”，你便可以骄傲地告诉他“有的！”，你还能告诉他们这些DNA记录了那些远古生物波澜壮阔的演化历史，它们会告诉我们，这些古老的生灵是如何踏上大地，成为当时的世界的主宰者；又是如何作别，变为化石，静静地等待着我们的叩问。

哦，对了？假如你想知道能不能复活那些灭绝的生物，答案是——现在还不可能。虽然有许多物种具有相当不错的条件，足以获得全基因组（比如斑驴），但是我们还不能确定，现在的世界，是否已经准备好接纳它们了。