图古生物学家计划激活家鸡体内“恐龙基因” _古生物

文章插图
霍纳博士正在研究家鸡骨骼。【图古生物学家计划激活家鸡体内“恐龙基因”】一提起恐龙，大多数人想象的是电影《侏罗纪公园》中通过DNA克隆的霸王龙如何卷土重来。而在美国古生物学家霍纳教授看来，那只是科幻和娱乐罢了，他要做的是将家鸡反向进化，孵化出活生生的恐龙。在过去几十年里，包括霍纳在内的古生物学家们已经发现足够的证据表明，现代鸟类是恐龙的后裔，各种细节都显示出它们之间的相似性，例如筑巢产卵以及他们骨骼结构的细微差异等等。科学家还发现家鸡胚胎在发育过程中有可能出现齿状结构，只是需要合适的基因调控信号。以杰克·霍纳教授为首的一群科学家准备利用“反向进化论”的原理，激活家鸡体内的“恐龙基因”，启动“返恐程序”，从而唤醒家鸡的恐龙特征，培育出一种一半像恐龙、一半像鸡的动物“恐龙鸡”；进而未来培育出真正的恐龙，让这种史前灭绝物种重返地球。1家鸡和恐龙骨骼惊人相似杰克·霍纳博士带着采访人员进入了他那位于落基山博物馆地下室的办公室里。在一堆显示器、奖牌、家人照片和一个三角龙头骨之间，他找出了一只完整的家鸡骨架。“家鸡和恐龙的骨架非常相似，”他很认真地说， “我们打算把研究重点放在几个比较明显的区别上。”其中最明显的一项就是两足恐龙大多具有一条挺直而略微上翘的尾巴，以平衡身体，所以让家鸡长出长长的尾巴将是第一步。霍纳解释说，“其实如果把家鸡的骨骼做成一副飞奔的样子，再给它安上一条长尾巴，乍看之下是没有太大区别的。”霍纳还在今年二月份跑到TED(技术、娱乐、设计)环球大会上面对上千的科学家、工程技术人员和设计师们解释他的想法：“其实恐龙就生活在我们周围，那些家禽和飞鸟，严格来说就是活恐龙。”而且和现代鸟类血缘关系最近的居然是两足食肉恐龙：雷克斯暴龙和迅猛龙。只不过由于个体尺寸差异太大，以及人们印象中恐龙的凶残和现代鸟类的温顺之间的鲜明对比，使得我们很难将两者联系在一起。他还说，现在只要在发育生物学和遗传学研究上取得几个突破性进展，他的团队就可以成功修改家鸡的进化程序，“恐龙鸡”就会横空出世。2儿时梦想：一只宠物恐龙霍纳小时候最大的愿望就是能做一个专门研究恐龙的古生物学家，并且拥有一只活恐龙做宠物。上世纪70年代，霍纳和他的朋友鲍勃·马卡拉在蒙大拿州西北部发现了一个庞大的鸭嘴龙社区，有大量的成年恐龙、幼年龙和恐龙蛋化石。这次经历更加激励了霍纳对古生物学的兴趣，他在蒙大拿州立大学成了一名古生物学教授，并且为系列电影《侏罗纪公园》做了科学顾问，在现代人心目中成功地塑造了恐龙的形象，就这一点而言其他所有古生物学家都无法望其项背。但是霍纳很清楚，恐龙DNA在琥珀和骨骼中降解得太快，不管保存得如何完好，也不可能有DNA片段留存下来，也就是说电影中描写的恐龙克隆是不可能实现的。而多年的研究积累使霍纳了解到生物在漫长的进化过程中，有些构造特征或者器官虽然消失了，但是控制这些器官发育的基因并没有消失，只不过被永久性地关闭了。现实生活中偶尔会出现一些个体出生后具有某些远古祖先的体貌特征，比如鲸鱼具有一些类似后肢的附属器官、人类婴儿生有大量毛发、甚至尾巴等，这种罕见的情况被称为返祖现象，就是这些基因意外启动的结果。一个大胆的想法逐渐在霍纳头脑中形成，如果能把家鸡胚胎中的一些远古基因重新激活，就可以孵出一只“返祖”或者说“返恐”的“恐龙鸡”来。现在霍纳已经筹措了一些资金，正在积极寻找能够与他合作的研究团队。3再现史前恐龙：福兮？祸兮？如果霍纳成功了，真的会有一天，一群气势汹汹的恐龙冲进居民区么？很多人都这么问霍纳，“你是《侏罗纪公园》的科学顾问，你肯定知道。”霍纳表示，其实和电影中的情形正相反，动物一般不会骚扰人类。它们可能在野外跑来跑去觅食，但不会比灰熊和美洲狮危险到哪里去。不过在霍纳看来，他只打算利用基因组技术这个工具包来改变进化过程，而不是改变DNA本身，就算成功孵化出一只恐龙，那也只是一只个头比较小的“恐龙鸡”，能有什么危险呢？霍纳称现在已经列出了恐龙鸡的培育时间表，声称根据目前的实验进度，第一只恐龙鸡有望在未来5至10年内诞生，届时他将向世人公布这一重大消息。他也透露了自己的最终梦想是培育出更大型的、真正的史前恐龙。至于所能带来的社会和经济效益，以及对我们现有生态系统的潜在影响，目前还无法完全预料，只有拭目以待。(周江)“返恐”四步曲“返恐”第一步让家鸡生出长尾巴双足恐龙利用它们长而坚硬的尾巴来保持平衡，而家鸡只有一些残余尾骨，用以附着尾部羽毛。其实鸟类在胚胎发育期时具有长长的尾部结构，但在发育过程中逐渐被吸收，只要将这些调控尾骨吸收的基因通道关闭，将掌控尾部发育的基因激活，返祖现象就会重演，孵化出的鸡雏就会有一条漂亮的“恐龙尾巴” 。霍纳的想法得到了一些著名学者的支持。威斯康星大学遗传学家肖恩·卡洛尔做过大量改变昆虫身体结构的实验，都是通过基因调控发育过程来实现的。他表示：“鸟类的基因总量与恐龙的基因总量存在诸多相似之处，发育阶段产生的基因决策差异决定了最终孵出的是鸡还是霸王龙。”卡洛尔说：“光有一条长尾巴是远远不够的，还有神经网络的问题，与身体其他部位协调的问题。”更重要的是，家鸡的腿部结构也无法承受一条长尾巴的重量。霍纳也想到了这一点，所以他的恐龙孵化蓝图的第二步就是在大腿骨上做文章。第二步改进大腿结构在大多数鸟类，大腿骨几乎是和地面平行的，所以整条大腿几乎是隐藏在身体内的，并没有太多的活动空间。而科学家们发现一些品种的斗鸡，它们的大腿骨则几乎和地面垂直，非常接近于恐龙的大腿骨走向，这就使得它们看起来体格高大了很多，而且行动也更加敏捷和迅速。霍纳准备从这里入手，找出调控大腿骨方向的基因，使得家鸡生出一双垂直而且更加承重的“恐龙大腿” 。他把一部分资金用来资助麦吉尔大学古生物学家汉斯·拉尔森的实验室研究。这些研究涉及控制细胞增殖的一些基因以及一些可以调控肢体生长方向的基因。第三步为上肢生出利爪与庞大的身躯相比，雷克斯暴龙的上肢相对短小，长度仅有1米左右。然而它们并非痕迹器官，不仅骨骼是非常粗厚的硬质骨，而且附有强壮的肌肉，显示暴龙的上肢具有相当的力量。当暴龙使用嘴部咬死挣扎的猎物时，上肢可以帮助抓牢和固定挣扎的猎物。大多数双足食肉恐龙的上肢生有三个手指，并有锋利的爪甲用来抓捕和撕碎猎物。而鸟类虽然在翅膀末端还具有这些指骨，但是只有在胚胎发育期是分开的，出生前就已经融合在了一起。诀窍将要将它们分开。霍纳相信通过他的团队和其他科学家的合作，可以逆转这一融合过程，从而使家鸡孵出后具有两只令人望而生畏的“恐龙前爪” 。第四步武装到牙齿接下来要让家鸡长出上下各两排尖利的恐龙牙齿。美国威斯康星大学的马修·哈里斯博士在10多年前无意中发现一只发育畸形的家鸡胚胎长了一口牙齿！进一步研究发现，通过刺激家鸡胚胎里的一种蛋白质合成，就可以让胚胎上下喙里长出一排排整齐的牙齿。“小鸡可以长出齿状结构，”哈里斯说，“但是需要正确的信号调节。”对于这个有趣的发现，在霍纳看来是离他的宠物恐龙的诞生又近了一步。”而哈佛大学的生物学教授阿哈特·阿布扎诺夫博士却和霍纳一样乐观，他在一次研讨会上披露了他的研究小组的初步结果：通过改变基因信号转导，他们成功地使家鸡胚胎发育出类似鳄鱼的嘴部。阿布扎诺夫博士说鸡的细胞中仍然还有调控牙齿萌出的程序，而且已经休眠了6千万年。他希望有一天能把他的想法在实验室里逐一实现，最终把家鸡胚胎孵化成手盗龙，一种据称是大约10000多种鸟类祖先的小型恐龙

图 古生物学家计划激活家鸡体内“恐龙基因”

图古生物学家计划激活家鸡体内“恐龙基因”