化石研究表明:恐龙和鸵鸟是近亲?
http://tech.tom.com  2005年03月30日10时01分来源:北京科技报逍遥

 
 

  霸王龙

  

  鸵鸟

  

  专家研究恐龙化石

  

  霸王龙的血管 其中有类似细胞的结构


  科学家发现霸王龙化石中有软组织———

  科学家从一块吸食过恐龙血液的史前蚊子琥珀中提取出了恐龙的DNA,并成功克隆出侏罗纪时代的恐龙———这是著名科幻电影《侏罗纪公园》中的故事情节。美国北卡罗来纳州立大学研究人员在25日出版的新一期《科学》上发表论文说,他们成功地从霸王龙的化石中提取了软组织,其中可能包括血管和血细胞。

  通过进一步研究还发现,这些血管及内容物和鸵鸟骨骼中的血管在各方面都很相像,这在某种程度上印证了恐龙与现代鸟类亲缘关系最近的理论。科学界认为,这一成就既挑战了传统理论,也给恐龙等古生物研究带来了新悬念。

  近日,美国科学家宣布一项重大发现,他们已从一具约6700万年前的霸王龙大腿骨化石中萃取出有弹性的软组织,内有血管以及可能是血管内皮细胞的东西。该发现除改写当前的化石理论之外,如果接下来还能发现恐龙的DNA(脱氧核醣核酸),使用复制技术的话,或许电影《侏罗纪公园》的情景将转化为现实。生物化石的形成需要十分复杂的条件,恐龙虽然曾在地球上兴盛一时,但其留下的化石非常稀少。

  化石是过去地质年代中遗留下来,保存在沉积岩内的动植物遗体或遗迹。地球上,大多数的生物死后,都毫不遗留痕迹而消失,因为个体在死后即腐化而后被分解,同时其活的痕迹也被完全破坏无疑。但是偶尔它的死尸或足痕、巢穴会被保存在地球上,此中遗留物后来就会蜕变成化石;化石几乎都是生物的遗体或者生活痕迹,长期埋藏在地层中逐渐变成石质的。自古生代以来,科学家估计约有十亿种以上的生物出现过,但是成为化石被人类发现而记录下来的约有13万种之多,机率约0.013%。

  恐龙虽然曾经在地球上兴盛一时,但其留下的化石非常少。

  化石的形成需要十分复杂的条件:首先,生物体是否由化学性质较稳定的物质组成的硬体(如贝壳、骨骼等),具有硬体的生物保存为化石的可能性较大;第二,生物遗体或遗迹所在环境的物理化学条件是否适合于保存,波浪作用强烈的水域环境不利于生物遗体和遗迹的保存;第三,当环境介质的PH值小于7.8时,由碳酸钙组成的生物硬体容易受到溶蚀,故也不利于生物遗体的保存;第四,氧化条件下也不利于有机质的保存。此外,生物死亡后是否迅速被埋藏,如果生物死亡后,它的遗体能够被迅速而长期埋藏,那就比较容易形成化石。

  经过数年努力,蒙大拿州博物馆古生物学家霍纳带领团队,在野生保护区偏远的一个地带挖到了这块生成于约7000万年前的霸王龙骨骼化石。霸王龙是知名的巨大掠食动物,科学家们通过大型直升机才把化石费劲地搬运出来。这具编号为“MOR一一二五”的霸王龙化石,大腿骨长约3.5英尺,并不像别的霸王龙那样大;据估测,这只霸王龙死时为18岁。只是,它的体积对直升机来说还是太大,某些石化的长骨必须切断才能装下,古生物专家通常不喜欢那么做。等搬到实验室中,科学家检查切开的霸王龙大腿骨时,美国北卡罗来纳州立大学的施韦策博士赫然发现,致密的龙骨内侧骨髓腔中,竟有不寻常的组织残屑!

  从霸王龙的大腿骨中,科学家提取出柔软、透明、富有弹性的软组织。

  于是,科学家用弱酸让该软组织的化石矿物质沉淀,发现剩下来有延展力的物质呈线形相连,看似微血管。经过一系列的脱矿物质处理后,剩下的赭色软组织柔软、透明、富有弹性。

  研究人员用显微镜分辨出,其中有血管、骨细胞、成骨细胞及其他有机结构的痕迹。施韦策博士表示,“组织能保存到这种程度,还有弹性弯曲力,呈半透明,是以往恐龙研究中从未见过的”。科学家们无法了解,为什么“MOR一一二五”的软组织能够存留下来?有人推断其原因可能是暴龙死后,该骨骼恰好埋在完全无氧的环境中。

  据介绍,骨组织是由蛋白质等有机物分子和矿物质组成的,如果对新鲜的骨组织进行脱矿物质处理,就会剩下主要由蛋白质构成的软组织。当一只动物死去,正常动物尸体柔软的部分很快便会被虫子吃掉,剩下的骨头便会埋在地下,而且随着年月越埋越深,这些骨头会受热、受压,被矿物所取代,变成化石。除了形状以外,其他的结构与原来都不同了。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。但施韦策等人的发现突破了这种传统理论。据称,同领域的科学家都对该发现激动不已。与现代鸵鸟软组织进行对比后,科学家发现它们的血管和骨细胞结构极其相似。

  施韦策以及其他参与研究的科学家都审慎表示,必须对该霸王龙标本做进一步分析,才能确定存留下来的软组织是否无异变。他们表示虽然不无可能,但要萃取出DNA来研究恐龙的遗传或者从事复制实验,都还是困难的。

  俄亥俄大学古生物学家魏特默表示,若是能拥有没有化石过的组织,那么就有可能萃取出DNA,这将是非常有趣的发展。施韦策博士表示,该发现可以肯定的是,化石化的过程并不像科学界以往假设的那样简单。

  为了确定自己所见,施韦策博士把该霸王龙软组织标本,与现代的鸵鸟同样部位软组织进行了对比,发现它们的血管和骨细胞结构极其相似,这在某种程度上印证了恐龙与现代鸟类亲缘关系最近的理论。

  她表示,选择鸵鸟来进行比较的原因,是科学界很多人认为鸟类是现存恐龙最近的近亲,而且鸵鸟是大鸟。研究如此的软组织,可望解答许多有关恐龙的疑问,例如,恐龙是像爬虫类一般的冷血动物?还是哺乳类一般的温血动物?它们跟现生动物有什么关系?

  施韦策博士还表示,如果能析离出某些蛋白质,那么或许便能解开恐龙生理的大问题。美国俄亥俄大学的古生物学家杰克·霍尼指出,这次能发现恐龙组织保存这么好,将开启研究恐龙生理的许多道路,甚至包括某些生化机制。

  

[责编:陈玉龙]
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