《侏羅紀公園》：為什麽30年後我們仍在努力實現它。信用:uux.cn/CC0公共領域
（神秘的地球uux.cn）據對話（蒂芙尼·謝伊·斯萊特和瑪麗亞·麥克納馬拉）：《侏羅紀公園》可以說是好萊塢的終極大片。除了食人恐龍的吸引力，緊張的動作場麵和突破性的攝影技術，它在1993年的上映是電影遇見科學的裏程碑。
隨著全球觀眾沉浸在血腥的行動中，這部電影的前提——從保存在琥珀中的昆蟲化石中提取DNA以複活恐龍——被幾項高調的琥珀化石研究賦予了出版的可信度。作者從琥珀中恢複了古代DNA，甚至複活了琥珀中的細菌。世界似乎已經準備好迎接現實生活中的“《侏羅紀公園》”
但是從那以後，科學經曆了許多曲折。越來越多的古生物學家報告說，在化石中發現了DNA和蛋白質的證據，它們也提供了遺傳信息。這些化學痕跡可以為遠古生命和進化提供前所未有的洞察力。但是這樣的報告是科學家之間持續爭論和爭議的來源。我們最近發表在《自然·生態與進化》雜誌上的研究提供了新的見解。
古代DNA
與其他分子相比，DNA提供了關於物種親緣關係的最詳細的信息。然而，DNA極其脆弱，在生物體死亡後會迅速腐爛。
也就是說，DNA有時可以在極地氣候中存活，因為冰凍的溫度會減緩衰變。因此，地質上年輕的DNA(數千年前)有可能複活從上一個冰河時期到最近的過去滅絕的動物。
商業公司，如更新世公園，龐大和複興和恢複項目，正在努力帶回毛茸茸的猛獁象和旅鴿。
這些猛獁象和6600萬年前滅絕的恐龍之間有很長的時間間隔。然而，有一些證據表明，即使在這樣的時間尺度上，遺傳物質也可能存在於化石中。
例如，化石染色體——比細胞還小的DNA片段——已經在1.8億年前的植物和7500萬年前的恐龍中發現。
然而，科學家們還沒有找到證據證明真正的DNA可以存活數千萬年。
古代蛋白質
蛋白質也編碼信息(以氨基酸序列的形式)，可以揭示物種之間的進化聯係。
科學家認為蛋白質可以比DNA存活更長時間。事實上，研究人員已經發現了許多蛋白質化石的例子，最明顯的是膠原蛋白(一種在結締組織中發現的蛋白質)的完整氨基酸序列，但這些最多隻有幾百萬年的曆史。
科學家不指望大的蛋白質片段能像這些小的一樣存活那麽久。因此，科學界在2007年被暴龍骨骼中6800萬年前的膠原蛋白碎片的報告震驚了。
然而，隨著對該團隊方法的關注不斷增加，爭議很快就出現了，例如汙染的可能性以及缺乏嚴格的控製和獨立的驗證。
類似的爭論圍繞著最近關於在1.3億年前的化石中降解蛋白質和膠原纖維的報道。
前進的道路
這些研究凸顯了研究化石的困難，尤其是使用可能不適合用於古代組織的分析方法。然而，化石蛋白質殘餘物存活的證據已被證明是令人信服的。
這些研究也刺激其他研究人員探索可能更適合化石使用的新方法和分析途徑。
我們的新研究探索了這樣一種方法，使用聚焦光束加X射線照射古代羽毛樣本。這些技術揭示了存在哪些化學鍵，提供了關於蛋白質結構的信息。反過來，這有助於我們檢測化石羽毛中的蛋白質痕跡。
我們對1.25億年前長有羽毛的恐龍Sinornithosaurus的分析揭示了豐富的波紋蛋白質結構，與一種稱為β-角蛋白的蛋白質一致，這種蛋白質在現代羽毛中很常見。螺旋蛋白質結構(表示另一種稱為α角蛋白的蛋白質)僅少量存在。
當我們在實驗室實驗中模擬石化的過程時，我們發現波紋狀的蛋白質結構在受熱時會散開並形成螺旋結構。
這些發現表明，古代羽毛的化學成分與現代羽毛非常相似。這也表明，化石中的螺旋蛋白質結構可能是石化過程的產物。
但最終，我們的發現表明，蛋白質的痕跡確實存在了數億年。
現實生活中的“《侏羅紀公園》”——科學事實還是虛構？
今天，古生物學家可以使用一係列30年前無法使用的技術來測試化石，尋找古代分子的證據。這使得我們能夠識別幾千萬到幾億年前的動物化石中的分子碎片。
科學家們在5000萬年前的昆蟲中發現了血紅蛋白，這是一種紅細胞中的蛋白質，在2億年前的魷魚墨囊中發現了黑色素。
然而，最終我們需要完整的DNA來複活物種。因此，盡管科學家們已經取得了很多進展，但這種前景仍停留在科幻小說的領域。迄今為止，所有來自化石和實驗的數據都表明，DNA不可能存活數千萬年。
即使科學家確實在恐龍化石中發現了DNA片段，這些片段也可能非常短。DNA的短片段不太可能給我們關於一個物種的有用信息。我們還沒有技術來驗證這種罕見的DNA片段是原始的，而不是化石化過程中產生的氨基酸的隨機組合。
更好的實驗室協議和化石實驗正在幫助我們對化石做出更準確的解釋。這為更嚴格地研究古代分子鋪平了道路。
在未來，這些研究可能會挑戰我們認為我們知道的分子可以存活多久，甚至可能重塑我們對地球生命進化的理解。

(责任编辑：淮北市)