恐龙有没有可能被克隆出来?

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恐龙有没有可能被克隆出来?

·方舟子·

好莱坞大片《侏罗纪世界2》正在热映。这个电影系列开始于1993年上映的《侏罗纪公园》,它是根据同名小说改编的。小说的作者迈克尔·克里奇顿是哈佛大学的医学博士,毕业后没有去行医,而是去加州索尔克生物科学研究所做了一年的博士后研究,然后全职去写作。所以作者是有一定的生物学基础的。不过他读书和做研究是在上个世纪60年代,那个时候分子生物学刚刚起步,生物技术时代还没来临,克里奇顿没有受过这些方面的训练,在他写书的时候还是要靠恶补。虽然他在书中显得很懂生物技术专业,但是在真正的生物技术专业人士看来,还是有不少错误的。例如他在书中特地列了一大段恐龙DNA序列,但是把这段序列放入DNA序列数据库搜索,可知其实是一段细菌质粒的DNA序列,他是随便复制了一段序列当作恐龙序列了。如果专业一点,应该是找一段鸟类DNA序列改一改当恐龙DNA,因为鸟类实质上就是恐龙。

当然,人们在提到恐龙的时候,一般是不把鸟类算进去的,叫做“非鸟类恐龙”。非鸟类恐龙在6千6百万年前就全部灭绝了。但是人们一直幻想有一天人类能够让灭绝的恐龙复活。克里奇顿不是第一个写恐龙复活的科幻小说的作家,但是他很详细地给出了复活恐龙的方案,听上去很像是那么回事:寻找那些包裹了侏罗纪时期的蚊子的琥珀化石,这些蚊子有的吸过恐龙的血,血里含有恐龙的DNA,把恐龙DNA提取出来,就可以用它来克隆恐龙了。

蚊子琥珀化石非常罕见,目前发现的最早的一个是4千5百万年前的,那时候恐龙已经灭绝了。当然,以后是有可能发现吸过恐龙血的蚊子或别的吸血昆虫的琥珀化石的,那么能不能从中提取出恐龙DNA呢?不能。DNA随着时间的推移是会慢慢地降解掉的,降解的速度和DNA在什么样的环境下有关系。你也许以为琥珀能够那么完好地保存生物的结构,也一定能够很好地保存DNA。克里奇顿就是这么想的。其实不然,琥珀并不能很好地保存DNA。有研究发现,在几万年前的昆虫琥珀化石中已找不到昆虫DNA了。如果以后找到了恐龙时期蚊子琥珀化石,连蚊子DNA都已经降解完了,更不要说它吸的恐龙血液里的DNA了。

所以想从蚊子琥珀化石里找恐龙DNA是行不通的。能不能直接从恐龙化石提取恐龙DNA呢?在上个世纪90年代,有些实验室声称从恐龙化石、恐龙蛋化石提取出了恐龙DNA,但是后来发现它们其实都不是恐龙的,是细菌、真菌之类其他生物的DNA,是样品被污染了。DNA是有寿命的,即使在最适宜的条件下,也只能保存一百万年左右。所以目前能够提取出来的古老DNA最早也只是几十万年前的,不要说几千万、上亿年前了。所以恐龙的DNA是不可能保存到现在的,想要通过恐龙DNA克隆恐龙是不可能的。

退一步说,假如有一天,我们通过某种途径很幸运地找到了恐龙DNA,而且是代表恐龙基因组的完整的恐龙DNA,就能够克隆出恐龙吗?

在回答这个问题之前,我们先了解一下克隆是怎么做的。我们说的克隆,是体细胞克隆,用的技术叫做核转移技术。它需要两个个体,一个个体是克隆的对象,它提供基因组,基因组是在细胞核里头的。另一个个体提供卵细胞,只不过这个卵细胞的细胞核被去掉了。克隆的时候把供体的细胞核转移到去核的卵细胞中,又变成了一个完整的卵细胞,让这个卵细胞分裂,发育成胚胎,然后把胚胎植入到子宫当中继续发育,这样才有可能生下克隆的后代。

可见,要克隆恐龙,光有恐龙DNA是不够的。有了恐龙DNA,只是获得了一整套恐龙发育的指令,要让这些指令表达出来,还需要把它放在合适的环境中,也就是放在恐龙卵细胞当中。打一个比方,恐龙DNA只是相当于一个软件程序编码,要让这个程序运行,还需要有硬件,这个硬件就是恐龙卵细胞。但是如果有了恐龙卵细胞,就可以直接让它发育成恐龙了,又何必用恐龙DNA克隆呢?

克隆其他已经灭绝的动物,都面临着同样的难题。例如有些人想到要克隆猛犸象。和恐龙不同的是,猛犸象只是大约两三万年前才灭绝的,而且很多猛犸象尸体保存在西伯利亚永冻层中,还可以提取出DNA,甚至有可能提取出完整的基因组。但是没有猛犸象卵细胞,还是没有办法克隆。有人想到用现存大象的卵细胞代替。现存大象的卵细胞当然和猛犸象的卵细胞是不一样的,但是它们的亲缘关系很近,它们的卵细胞有可能很相似,是有可能克隆成功的。

但是什么动物的卵细胞可以用来代替恐龙卵细胞呢?现存动物中和恐龙亲缘关系最近的动物是鸟类,甚至可以说鸟类实质上就是恐龙。但是鸟类在恐龙灭绝之后,又经过了七千多万年的进化,现在的鸟类和已灭绝的恐龙相比,差别已经很大了。它们的差别,恐怕比老鼠和大象的差别都还要大。用现代大象的卵细胞来克隆猛犸象,还有成功的可能,用老鼠的卵细胞来克隆猛犸象,就太离谱了,没有成功的可能。何况是用鸟类的卵细胞来克隆恐龙。所以,即使有了恐龙DNA,没有恐龙卵细胞或和恐龙很接近的动物的卵细胞,还是克隆不了恐龙的。想要复活恐龙,永远只是一个无法实现的幻想。

2018.7.7

(XYS20180901)

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