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2022-10-01真的有過侏羅紀公園那樣的盛況嗎? 634 期

Author 作者 麥可.班頓(Michael J. Benton)

有人曾鑑定出恐龍的DNA 嗎?

我記得在一九九○年讀克萊頓的那本書時,古生物學家對此都感到興味盎然。我敢打包票,他們當中很多人讀這本書,是希望在當中找出漏洞,但大多數人不得不承認這樣的情節相當合理。植入DNA和製造恐龍的技術問題肯定非常棘手,但沒有什麼人會駁斥將來有一天我們可能會回復恐龍DNA 的想法。事實上,實際情況也是如此,甚至早在那部電影於一九九三年上映前。

一九九二年,勞爾.卡諾(Raúl Cano)和他在西海岸大學(West Coast)的同事引起了一陣轟動。他們宣布已經從蜜蜂化石中抽取出DNA,這個蜜蜂化石保存在加勒比海多明尼加共和國的琥珀中,年代為四千萬年前。這當然不會是恐龍的,但取得任何古代DNA 都是一個開始。一年後,卡諾及其同事透露,他們還從多明尼加琥珀中抽取到一種植物的DNA,更驚人的是,他們還從保存在黎巴嫩琥珀中的象鼻蟲中抽到DNA,其歷史可追溯至一億兩千萬一億三千五百萬年前。在一九九○年左右,從琥珀中的化石中抽取有機分子蔚為風潮,其他的實驗室也相繼宣布從多明尼加琥珀中的白蟻和黎巴嫩琥珀中的甲蟲中順利抽到DNA,這顯然證實了卡諾團隊的結果。

這些遠古象鼻蟲和遠古白蟻(與恐龍同時代的昆蟲)的DNA 的時代真是再棒不過了。誠然,這些團隊並沒有從蚊子中抽取到恐龍的血液,但他們顯然已經證明了這一可能性,能夠取得從恐龍時代開始就存在,已有數百萬年歷史的DNA。所以,也許克萊頓那篇富有想像力的故事真的會實現。

然後, 在一九九四年, 爆出了重量級的消息。一篇發表在美國赫赫有名的學術期刊《科學》(Science)上的文章,宣布找到了恐龍DNA。

《新科學家》(New Scientist)當時報導了這一發現:猶他州楊百翰大學(Brigham Young University)的科學家從煤礦中取回的恐龍
骨骼中發現了一些祕密。史考特.伍德沃德(Scott Woodward)和他的團隊已經從中抽取了一小段恐龍的DNA,儘管他們離克萊頓筆下的《侏羅紀公園》中描繪的復活完整生物的距離還很漫長。

伍德沃德和他的團隊在一年的實驗中從九個樣本中抽取了DNA,但成功率只有百分之一點八。「要不是在早期的(實驗)我們有成功抽取到一個,可能早就放棄了,」他坦承。在《新科學家》的那篇文章中還提到,「這個DNA 來自猶他州的一處煤礦中發現的兩塊
尚未化石化的骨骼,地層年代為八千萬年前。儘管尚未鑑定出這些骨骼的史前主人,但它們的大小和位置讓伍德沃德「確信這些是恐龍的骨骼」。

然而,不到一年,整個故事就完全翻盤。那個「恐龍DNA」實際上是人類的。伍德沃德最初否認這一點,並承諾進行後續研究,但他的那篇文章是當時受到嚴密審查的幾篇文章之一。在早期的大多數實驗中,作者沒有採取足夠的預防措施來避免實驗汙染的風險。PCR 的一個關鍵特性是它可以從非常少量的樣本中複製出多個DNA 副本,事實上,只要實驗室技術人員的一滴汗水或一個被噴嚏汙染到的樣本,就可能毀掉整個研究。

有機分子能保存在化石紀錄中嗎?

從一九九○年代開始,在測量化石中的遠古分子,尤其是遠古DNA 時,就已經發現有汙染樣本的風險。評論者指出,汙染的風險不僅來自人類DNA,還有現代動物的DNA。事實上,在早期的植物和昆蟲DNA 的研究中,其風險在於進行化石樣本分析的實驗室,通常也在處理這些化石物種現代親戚的DNA。因此,從白堊紀象鼻蟲或琥珀中的白蟻抽取的DNA 很容易受到現代同類生物的DNA 所汙染。

換言之,需要以更嚴謹的標準來處理古代DNA。

自一九九○年代以來,研究古代DNA 實驗室的技術有了巨大進步,可以排除所有的汙染風險。他們採取的嚴格措施有:(1) 進入實驗室的每個人都必須脫掉外衣,換上乾淨的衣服,穿戴頭罩和口罩,避免技術人員的飛沫或頭髮汙染樣品;(2) 所有古代DNA 都集中在一實驗室研究,現代DNA 則在別處研究,避免任何汙染的風險;(3) 在另一間實驗室重複所有的分析,以確保找出任何汙染源;(4) 處理古老DNA的實驗室每晚都要以紫外線進行全面消毒,將任何生物,無論是蒼蠅還是細菌,全都殺死。

這些預防措施應當可排除樣本遭汙染的風險,但DNA 分子到底能存在多久?倫敦的生物化學家托馬斯.林達爾(Tomas Lindahl)是對古代DNA 的研究報告最突出的一位評論者。他指出,DNA 會在幾天、幾個月或幾年內分解。所以,在正常情況下,一百年後不會留下多少DNA,更不用說是一億年了。


書名│《誰讓恐龍有了羽毛?:從顏色、行為到奔跑速度,科學如何改寫恐龍的歷史與形象》
作者│麥可.班頓(Michael J. Benton)
譯者│王惟芬
出版社│臉譜出版
出版日期│ 2022 年8 月