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科學家重建恐龍DNA結構

本文发布时间: 2018-Aug-30
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8月30日消息,據國外媒體報道,一項新研究稱,恐龍的脫氧核糖核酸(DNA)結構與現代鳥類是一樣的。科學家發現,這些遠古爬行動物之所以具有紛繁復雜的形態和大小,原因可能在於它們的遺傳密碼中具有“大量”的染色體。

科學家重建恐龍DNA結構

科學家認為,恐龍的DNA組織方式可能為它們提供了一份“演化成功的藍圖”。這是因為,恐龍總共具有約80條染色體,與現生鳥類相似,而鳥類正是恐龍的後代。

這種多樣性幫助它們在不斷變化的氣候中迅速演化,並統治了地球大約1.8億年的時間。利用來自現生海龜和鳥類的DNA,研究人員成功將超過2.55億年前的DNA歷史拼接起來。

科學家認為,恐龍的DNA組織方式可能為它們提供了一份“演化成功的藍圖”。這是因為,恐龍總共具有約80條染色體,與現生鳥類相似,而鳥類正是恐龍的後代。相比之下,人類只有23對(即46條)染色體。

科學家重建恐龍DNA結構

利用來自現生海龜和鳥類的DNA,研究人員成功將超過2.55億年前的DNA歷史拼接起來。

盡管解開了恐龍DNA的模式,但科學家表示,他們並沒有利用這些信息復活恐龍的計劃。也就是說,想要重現《侏羅紀公園》裏面的場景現在還為時尚早。恐龍統治了地球大約1.79億年,在約6600萬年前的白堊紀-第三紀滅絕事件中,非鳥類恐龍迅速滅絕。

由英國肯特大學生命科學學院的達倫·格裏芬(Darren Griffin)教授領導的研究團隊重建了暴龍(Tyrannosaurus)等恐龍在顯微鏡下可能呈現的基因組結構。為了重建這一消失了漫長時間的遺傳密碼,研究人員追蹤了從爬行類祖先到現生動物的染色體在演化歷史中的變化。

這項研究的結果發表在近期的《自然-通訊》(Nature Communications)雜誌上,主要內容是從現有資料推斷2.6億年前鳥類和海龜的共同祖先可能的基因組結構。大約過了2000萬年後,第一批恐龍才開始出現在地球上。

研究人員現在認為,恐龍可能具有約40對染色體。這與現生鳥類相似,並且幾乎是人類染色體數的兩倍。“我們認為這導致了分化。具有大量染色體使恐龍比其他動物類別更多地進行基因‘洗牌’,”格裏芬教授說,“這種‘洗牌’意味著恐龍能更快地演化,以幫助它們即使在地球變化時也能生存下來。”

科學家表示,這項新研究強調了長久以來的觀點,即鳥類和恐龍是同一類動物。然而,格裏芬教授指出,我們“不會很快就能見到《侏羅紀公園》”。遺傳物質會隨著時間推移而降解,其保存的最長時間約為100萬年,而恐龍滅絕的時間已經過去了6600萬年。

盡管科學家已經從數學上模擬了恐龍的遺傳密碼結構,但直到目前,他們還無法獲得復活一只恐龍所需的全部DNA。今年2月,有研究指出,恐龍的演化極為成功,而這反而可能是它們滅絕的原因之一。該研究總結稱,大型爬行動物在地球上的快速擴張意味著,它們早在滅絕之前就已經耗盡了地球上的空間。

科學家重建恐龍DNA結構

這項研究的結果發表在近期的《自然-通訊》(Nature Communications)雜誌上,主要內容是從現有資料推斷2.6億年前鳥類和海龜的共同祖先可能的基因組結構。

英國雷丁大學的研究人員指出,早在6600萬年前小行星撞擊事件之前,恐龍已經處於衰退的狀態,因為它們已經填滿了地球上幾乎每個可能的棲息地,這一情況嚴重阻礙了它們分化出新物種的能力,從而在面對滅絕事件時異常脆弱。

化石證據顯示,恐龍起源於大約2.3億年前的南美洲,此時為三疊紀晚期,當時該大陸還是盤古大陸(Pangea,古生代至中生代期間存在的大片陸地)的一部分。這些大型爬行動物的起源緊隨著地球歷史上最大規模的滅絕事件——二疊紀-三疊紀滅絕事件,又稱為“大死亡”(Great Dying)。

二疊紀-三疊紀滅絕事件造成了大約90%的海洋物種和70%的陸地物種死亡,為恐龍的崛起創造了一張“空白畫布”。接下來1.5億年裏,從兇猛的暴龍到長脖子的梁龍,恐龍物種迎來了廣泛的發展,演化出龐大的恐龍家族。不過,科學家發現,在從南美洲快速擴張到地球其他區域之後,由於陸地空間的耗盡,恐龍開始變得無法適應。

為什麽恐龍會滅絕?

恐龍統治了地球大約1.6億年時間,但在6600萬年前突然滅絕。這一事件導致當時地球上大部分動物和植物消失,被稱為白堊紀-第三紀滅絕事件。

在許多年時間裏,科學家一直認為氣候改變摧毀了恐龍的食物鏈,進而引起它們滅絕。20世紀80年代,考古學家發現了一個富含銥的黏土層。銥元素在地球上很罕見,但在太空中很多。科學家確定了該黏土層的年代,發現與化石記錄中恐龍消失的時間相吻合。

科學家重建恐龍DNA結構

盡管科學家已經從數學上模擬了恐龍的遺傳密碼結構,但直到目前,他們還無法獲得復活一只恐龍所需的全部DNA,因此我們“不會很快就能見到《侏羅紀公園》”。

十年之後,科學家在墨西哥尤卡坦半島發現了希克蘇魯伯隕石坑(Chicxulub Crater),其平均直徑約180公裏,是地球表面最大規模的撞擊地形。後來的研究確定了該隕石坑可以追溯到前述恐龍滅絕的時間。

目前的科學界主流觀點認為,含銥黏土層和希克蘇魯伯隕石坑存在關聯,它們可能都是一顆巨大的小行星撞擊地球後形成的。科學家估算了這顆小行星的大小和撞擊速度,指出這場撞擊會引起巨大的沖擊波,並可能觸發地震活動。由此產生的塵埃很可能覆蓋了整個地球,使恐龍無法生存,而其他一些具有較短壽命的動物和植物則存活了下來。

關於恐龍滅絕的原因還有其他幾種理論。一個早期理論認為,小型哺乳動物會吃掉恐龍蛋;另一個理論提出,是有毒被子植物(開花植物)殺死了恐龍。


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