这些1.25亿年前的化石可能含有恐龙DNA

这些1.25亿年前的化石可能含有恐龙DNA

DNA的残余物可能潜伏在中国发现的1.25亿年前的恐龙化石中。如果微观结构确实是DNA,它们将是脊椎动物化石中最古老的染色体材料保存记录。

DNA 盘绕在细胞核内的染色体内。研究人员报告了数百万年前植物和藻类化石中可能存在的细胞核结构。科学家们甚至提出,一组 5.4 亿年前的微化石可能保存着保存完好的细胞核。

这些说法通常是有争议的,因为很难将化石核与化石化过程中产生的随机矿化团块区分开来。在 9 月 24 日发表在《通讯生物学》杂志上的这项新研究中,研究人员将羽毛、孔雀大小的恐龙尾 翅目恐龙的软骨化石与现代鸡的细胞进行了比较。他们在化石中发现了看起来很像染色质或 DNA 和蛋白质线的结构。

“他们看到这一点的事实非常有趣,这表明我们需要对细胞死亡后 DNA 和染色体发生的变化进行更多研究,”研究微观化石及其保存的博士生 Emily Carlisle 说。英国布里斯托大学,但没有参与这项新研究。

恐龙DNA?
回答这个显而易见的问题:不,我们离从化石 DNA 中复活恐龙还差得很远。

领导这项新研究的中国科学院古生物学家阿丽达·巴耶尔 (Alida Bailleul) 写道:“如果那里有任何 DNA 或类似 DNA 的分子,那么根据科学猜测,它会经过非常非常非常化学的修饰和改变。”在给 Live Science 的电子邮件中。

然而,Bailleul 说,如果古生物学家能够识别化石中的染色体物质,他们可能有一天能够解开基因序列的片段。这可以揭示更多关于恐龙生理学的信息。

但首先,研究人员必须找出 DNA 是否存在。直到最近,大多数古生物学家都认为腐烂和腐烂在化石形成之前破坏了细胞的内容。卡莱尔告诉 Live Science,细胞内的任何微观结构都被认为是坍塌的细胞内容物,例如细胞器和细胞膜,它们在矿化之前已经腐烂。不过,最近古生物学家在一些化石中发现了合法的细胞结构。例如,《科学》杂志 2014 年描述的 1.9 亿年前的蕨类细胞被埋在火山灰中,并且化石化得如此之快,以至于一些在细胞分裂过程中被冻结。在其中一些细胞中可以看到明显无误的染色体。

2020 年,Bailleul 和她的同事们报告说,在蒙大拿州发现的一只幼年Hypacrosaurus(一种生活在 7500 万年前的鸭嘴恐龙)的头骨中可能保存了 DNA。在软骨中发现了可能的 DNA,软骨是构成关节的结缔组织。

“我们对软骨特别感兴趣,因为它是一种非常好的细胞保存组织,甚至可能比骨骼更重要,”Bailleul 说。

藏在石头里

对于这项新研究,研究人员求助于中国山东天宇自然博物馆保存的保存完好的尾翅目标本。该化石最初是在辽宁省发现的,拥有大量保存完好的软骨,研究人员用与现代组织中 DNA 成像所用的染料相同的染料对其进行染色。这些染料与 DNA 结合并根据染料将其变成特定颜色,从而使 DNA 与细胞核的其余部分相映成趣。通过用几种显微镜方法检查染色的化石软骨,Bailleul 和她的团队发现软骨细胞包含的结构看起来就像细胞核,里面有一堆染色质。

不过,Bailleul 警告说,染色的恐龙细胞核与现代细胞的相似之处并不能证明它们内部存在 DNA。“这意味着肯定有原始有机分子的一部分,也许其中有一些原始 DNA,但我们还不确定,”她说。“我们只需要弄清楚这些有机分子到底是什么。”

卡莱尔说,成像确实似乎显示了细胞核,但很难识别化石染色体,因为没有人真正知道染色体衰变时会发生什么。细胞核的内容物可能会坍缩成看起来像染色体的结构,但实际上只是一堆毫无意义的矿化垃圾;化石化过程也有可能保留了一些原始的分子结构。(2012 年的一项研究表明,骨骼中的 DNA 将在大约 700 万年后完全分解,但时间可能在很大程度上取决于环境因素。)

卡莱尔说:“对此进行更多实验,看看原子核内部发生了什么,而不仅仅是从表面发生了什么,这真的很有趣。”

Bailleul 和她的同事希望收集更多化学数据来确定神秘结构的身份。

“我希望有一天我们能以某种方式重建一个序列,”她说。“让我们看看:我可能是错的,但我也可能是对的。”

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