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七千万年前的龙骨软组织

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长久以来,古生物学家一直追寻着恐龙的更多细节证据,迄今我们已经发现了恐龙的皮肤、羽毛、胃石等痕迹化石,甚至还有一个不确定的心脏化石:皮肤如鸭嘴龙、剑龙,羽毛如尾羽龙、足羽龙,胃石如迷惑龙、原巴克龙,心脏如奇异龙。这些间断的发现每次都让古生物学家兴奋不已!因为我们重构的史前世界会更加准确、生动。这些发现与研究的成果与大众的亲密接触首先是在影片上,从《侏罗纪公园》三部曲、BBC的《与龙同行》到Discovery的《恐龙星球》,一个栩栩如生的史前世界在银幕中呼之欲出。
     如果看过《侏罗纪公园》,您肯定记得其中生物学家从一块蚊子琥珀中抽出其体内的恐龙血液,提取其DNA,修补后克隆出大批恐龙。虽然这仅是科幻片的噱头,但还是赢得了大批观众的心。现实就是如此奇妙,最近一个与此类似的发现就在我们眼前浮出水面。
     2005年3月25日,美国《科学》杂志刊登了一篇以美国北卡罗来纳州立大学的施韦策 助理教授为首的研究团队发表的论文,论文揭示了古生物学家从一具约7000万年前的暴龙大腿骨化石中萃取出犹有弹性的软组织,内有血管以及可能是血管内皮细胞的残余物。
     这块暴龙骨骼发现于2003年,是由著名的恐龙猎人、蒙大拿州落基山博物馆的霍纳教授带队发现的,发现地点位于蒙大拿州拉塞尔野生保护区,这里属于地狱溪组。地狱溪组在恐龙研究上极为重要,因为它是世界上蕴藏晚白垩世恐龙化石最丰富的地区之一,而且是已知唯一跨越K/T界限的恐龙化石层。使地狱溪名声远扬的是1902年在此发现的第一具暴龙化石,迄今世界上24具较完整的暴龙骨骸中有11具是在这里发现的。
     6500万年前,地狱溪组是一个广袤的桃源之地,平原遍布小溪与河流,温暖的天气与丰富的雨水滋养着大片针叶林与开花植物,与此相对的是大群动物,龙哮兽嚎鸟鸣,好不热闹。所以今日的地狱溪地区虽是鸟不生蛋的恶地,但却成为古生物学家的天堂。霍纳带队在拉塞尔野生保护区挖掘到的这具暴龙化石,编号为MOR1125。挖掘结束后,霍纳准备调动直升机把化石从荒郊运至博物馆,但一根包裹在围岩中、残长约1.07米的大腿骨化石的体积对于直升机来说太大了,因此霍纳不得不把大腿骨切成两段。
     古生物研究就这样充满意外,就在霍纳还在为如何黏合这两块巨骨而郁闷不已的时候,蒙大拿波兹曼实验室中已经欢呼声一片,施韦策等人在大腿骨内侧致密的骨髓腔中赫然发现了不寻常的组织残屑,这说明骨骼的石化作用并未完全,可能存在骨骼软组织。
     研究工作紧锣密鼓地开始,因为骨组织是由蛋白质等有机物分子和矿物质构成,如果对骨组织进行脱矿物质处理,剩下的就是主要由蛋白质构成的软组织。据此原则,施韦策从大腿骨的骨髓腔中取出海绵状的骨髓软组织,先用弱酸沉淀剂沉淀出化石矿物质,发现剩下的物质呈线形相连,且具有延展力,看起来有点类似微血管。之后再经过一系列的脱矿物质处理,最终留下的软组织呈赭色,柔软、透明、富有弹性。
     在显微镜下,施韦策能分辨出软组织中有血管、骨细胞、成骨细胞及其他有机结构的痕迹。最令人惊讶的是,其中一些半透明的组织非常柔软且具有伸缩性,这是非常罕见的。
通常,当一只动物死去,其尸体上除骨骼外的有机物很快便腐烂掉,若有机会深埋地下,并遇到合适的环境,动物骨骼就会逐渐石化,骨骼被矿物质取代,变成化石。除了形状以外,其他的结构与原来都不同了。所以古生物学的传统理论认为,化石中有机物的保存年限不超过10万年。而MOR1125能打破常规,把软组织保存至今,其原因极可能是恰好埋藏在几乎无氧的密闭环境中。
     其实,这样的软组织对施韦策团队来说并不罕见,在研究MOR 1125之前,他们就在地狱溪组发现的两具暴龙和一具鸭嘴龙化石的骨骼中发现过类似的软组织,甚至还曾经在一块具有血管通道的暴龙骨骼剖面上观察到类似红血球结构的物质,但后来因缺乏更确凿的证据而没有了下文。直到此次遇到如此宝贵的标本,又经过重复实验17次之后,施韦策才正式披露了这个发现。



1楼2010-11-02 09:04回复
         与预料中的一样,各家媒体开始从各方面大肆炒作,并殊途同归,都奔提取DNA制造恐龙的噱头上去了——“《侏罗纪公园》将真实上演?”、“美实验室复活恐龙?”、“复活恐龙是否干预自然?”……诸如此类标题铺天盖地,搞得施韦策等人哭笑不得,不得已做了一次答观众问。施韦策表示,目前正在对MOR1125标本做进一步分析,以确定实际保存下来的软组织存在多大变化,而萃取出DNA来研究恐龙的遗传是几乎不可能的事情。至于用DNA从事复制实验更是无稽之谈了。
    施韦策说:“即使我们发现了恐龙的DNA,那也将是很小的碎片。如果要克隆恐龙,就必须把DNA碎片按照正确的顺序排列好,染色体的数目也不能弄错。在没有任何样本的情况下把碎片按照正确的顺序排列起来是不可能的。接着,还必须在合适的细胞里进行培养,外界的化学因素、环境因素和荷尔蒙也必须适时配合。这一切几乎是不可能办到的。得到DNA并不意味着克隆恐龙,何况我们现在尚未发现DNA。”最后拜托诸多媒体,就别再打克隆恐龙的主意了。
         此次发现的另一个重点在于那些自由漂浮在溶液中的细细的透明软组织导管,这是骨骼组织溶解处理后释放出的。施韦策发现这些导管看上去有点像现代鸟类骨骼中的导管。为此,施韦策采集了鸵鸟骨骼与暴龙骨骼相对比。之所以选择鸵鸟,是因为这种大型的不飞鸟在骨骼、生理等方面与暴龙有点相似。研究结果显示,恐龙和鸵鸟的导管中都有红褐色的小斑点,它们可能是血管壁上内皮细胞的细胞核。暴龙骨骼的某些部分还包含类似纤维的结构,该结构与鸵鸟骨骼胶原纤维中看到的骨细胞几乎完全一样,这再次证明了恐龙与鸟类密切的亲缘关系。
         此外,施韦策表示:这些软组织的进一步研究,还有望解答一些恐龙生理学上面的疑问。因为骨骼中有机物的70%~80%是胶原蛋白,骨骼生成时,胶原蛋白必须合成充足的胶原纤维来组成骨骼的框架。所以如果能从骨骼软组织中析离出胶原蛋白,观察其构造与特征,就有可能辨明恐龙到底是像爬行类一般的冷血动物,还是像哺乳类、鸟类一样的温血动物。一旦成功,这会是一个重大的进展。
         让我们拭目以待吧,古生物研究就是这样充满了对未来的期望,不断的探索中,我们获得乐趣,并更加了解史前的世界。


    2楼2010-11-02 09:04
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      3楼2010-11-02 09:19
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        5楼2010-11-04 10:57
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          6楼2010-11-05 14:48
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            顶顶。。。。。。。。。。。。。。。。。。


            IP属地:山东7楼2010-11-05 19:30
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              8楼2010-11-06 14:02
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                顶啊!


                IP属地:山东9楼2010-11-06 16:20
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                  10楼2010-11-08 08:44
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                    11楼2010-11-18 08:31
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                      13楼2010-12-02 16:24
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                        12L,进化不可逆,就算成功拉应该也不能叫恐龙吧~~


                        IP属地:江西14楼2010-12-02 16:39
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                          12L,进化不可逆,就算成功拉应该也不能叫恐龙吧~~


                          IP属地:江西15楼2010-12-02 16:40
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                            16楼2010-12-03 09:24
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