科學家在保存完好的恐龍細胞中發(fā)現(xiàn)原始恐龍DNA的潛在殘留物

　　據(jù)外媒報道，來自中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(IVPP)和山東天宇自然博物館(STM)的一個科學家團隊在中國東北的一只1.25億年前的恐龍中分離出了保存精美的軟骨細胞，這些細胞含有殘留的有機分子和染色質(zhì)的細胞核。這項研究發(fā)表在2021年9月24日的《Communications Biology》上。

　　這種恐龍被稱為Caudipteryx，這是一種小型孔雀大小的雜食動物，長有長長的尾羽。它在早白堊紀期間游蕩于遼寧省熱河生物群的淺水湖畔。

　　IVPP副教授和這項研究的論文共同作者李志恒指出：“多年來積累的地質(zhì)數(shù)據(jù)表明，熱河生物群的化石保存非常特殊，因為細小的火山灰掩埋了尸體并將其保存到了細胞水平?！?/p>

　　科學家們從這個標本的右股骨上提取了一塊遠端關節(jié)軟骨，然后將其脫鈣，并使用不同的顯微鏡和化學方法對其進行分析。他們意識到，所有的細胞都在動物死亡后被硅化了。這種硅化很可能是使這些細胞得以很好保存的原因。

　　他們還發(fā)現(xiàn)了兩種主要的細胞類型：在化石化時健康的細胞以及在死亡過程中多孔化和化石化的不那么健康的細胞。IVPP副教授、這項研究的通訊作者Alida Bailleul指出：“有可能這些細胞甚至在動物死亡之前就已經(jīng)在死亡?！?/p>

　　細胞死亡是一個在所有動物的生命中自然發(fā)生的過程。但能將一個化石細胞放入細胞周期中的一個特定位置，這在古生物學中還是相當新的。這就是IVPP科學家的目標之一：改善化石中的細胞圖像。

　　此外，該團隊還分離出了一些細胞，并用全世界生物實驗室中使用的一種化學品對它們進行染色。這種紫色的化學物質(zhì)被稱為蘇木精，能和細胞的核結(jié)合。在對恐龍材料進行染色后，一個恐龍細胞顯示出一個紫色的細胞核，并伴有一些更深的紫色線。這意味著這個1.25億年前的恐龍細胞的細胞核保存得非常好，保留了一些原始的生物大分子和染色質(zhì)的線。

　　地球上所有生物體細胞內(nèi)的染色質(zhì)是由緊密排列的DNA分子組成。因此，這項研究的結(jié)果提供了初步數(shù)據(jù)，這表明原始恐龍DNA的殘余可能仍被保存下來。但要精確地測試這一點，該團隊需要做更多的工作，并使用比他們在這里使用的染色法更精細的化學方法。

　　“說實話，我們顯然對化石的細胞核感興趣，因為如果DNA被保存下來，而大部分的DNA應該在這里，”Alida Bailleul說道。去年她發(fā)表了另一項報告了蒙大拿州的恐龍軟骨細胞中特殊的核和生物分子保存情況的研究。她還說道：“因此，我們有很好的初步數(shù)據(jù)、非常令人興奮的數(shù)據(jù)，但我們剛剛開始了解非常古老的化石中的細胞生物化學。在這一點上，我們需要做更多的工作?！?/p>

　　研究團隊認為他們需要做更多的分析，甚至開發(fā)出新的方法來了解可能使生物分子保存在恐龍細胞中的過程，因為從來沒有人成功地對任何恐龍DNA進行測序。在古DNA界，測序方法被用來確認古DNA是否保存在化石中。到目前為止，這些方法只對年輕的化石起作用（不超過一百萬年），但對恐龍材料從未起作用。恐龍被認為太老了，無法保留任何DNA。然而來自IVPP和STM的科學家收集的化學數(shù)據(jù)表明情況并非如此。

　　即使必須收集更多的數(shù)據(jù)，這項研究肯定地表明了，1.25億年的恐龍細胞化石不能被認為是100%的巖石。它們并沒有完全“石化”。相反，它們?nèi)院杏袡C分子的殘留物?，F(xiàn)在，關鍵是要弄清楚這些分子到底是什么，它們是否保留了任何生物信息和DNA的殘余。