基本介紹
- 中文名：恐龍蛋白質
- 外文名：Dinosaur protein
基本簡介,科學爭論,研究成果,研究意義,與鳥的親緣關係,
基本簡介
然而，美國北卡羅來納州立大學的古生物學助理教授瑪麗·施韋策等人在2005年3月25日出版的《科學》雜誌上發表論文說，他們從美國洛基山博物館保存的6800萬年前的霸王龍腿骨化石中提取到了軟組織。經過一系列脫礦物質處理後，剩下的赭色軟組織柔軟、透明、富有彈性，在顯微鏡下甚至可以看到血管和細胞結構。
研究人員還對其他恐龍化石進行了重複實驗，一個是8000萬年前鴨嘴龍的化石樣本，還有兩個6500萬年前的暴龍化石樣本，結果都得到了類似於現代動物骨膠原的軟組織，可以觀察到其中的血管和細胞結構。這一成就既挑戰傳統理論，也給恐龍等古生物研究帶來新的懸念。
科學爭論
然而這些軟組織是否真的屬於6800萬年前的那個龐然大物，一些古生物學者對此提出了質疑。安大略馬克馬斯特爾大學的漢德瑞克·珀因爾就指出，眼見有時未必為實。之前曾有科學家在2.25億年前的琥珀中發現了有核的原生動物細胞，但是地質化學測試表明，其細胞核已經被樹脂混合物代替了。而那些有彈性的軟組織的真實性同樣值得推敲。
科學家曾經從4.4億年前的古老岩石中發現了一種叫做筆石的群居海洋生物的化石，但是其中的原始物質——例如膠原質——卻並沒有倖存。至於比蛋白質含量更少且更難保存的DNA，珀因爾認為，如果條件恰好合適的話(空氣乾燥且溫度低於零攝氏度)，從理論上講，或許有一些DNA能夠存活至今。“這聽起來確實夠‘酷’，”他強調說，“但是這種可能性幾乎為零。”
儘管存在這樣那樣的疑惑，但是施韋策還是決定將研究繼續下去。在隨後的工作中，研究人員將利用質譜分析以及高性能的液體色譜法對這些恐龍軟組織進行研究。
研究成果
這場爭論一直充斥在隨後的論文和快報中。並促使Asara公布了他的全部質譜數據，從而希望其他專家能夠根據這些數據作出自己的判斷。最終，來自美國加利福尼亞州帕洛阿爾托研究中心和加利福尼亞大學戴維斯分校的研究人員決定對此展開研究。他們利用一套完全不同的生物信息學工具和統計學試驗對Asara的質譜數據進行了再分析。
加利福尼亞的研究人員報告說，其中的3種縮氨酸片段與一種膠原質的遠古形式完全匹配，而其他的匹配則僅有較少的統計顯著性。研究人員指出：“總而言之，我們在霸王龍的質譜中並沒有發現明顯的錯誤：被鑑別出的縮氨酸似乎與包含有可能非常古老的與鳥類似的骨骼的一件標本相吻合，這件標本僅僅被適量的可以辨明的蛋白質所污染。”研究人員在2009年7月出版的《蛋白質組學研究雜誌》(JPR)上報告了這一研究結果。
Asara表示：“這真是一個非常好的訊息。”他推斷新的研究結果將能夠平息這場爭論，這是因為來自恐龍的軟組織實在是太罕見的發現。他說：“我認為這項工作為有關質譜分析的解釋畫上了句號。”如今，這一來自霸王龍的蛋白質已不再是唯一的發現。2009年5月，Schweitzer、Asara和同事報告了一個來自於8000萬年前的恐龍化石的類似研究結果，這也為科學家帶來了新的希望——他們或許很快就能找到一扇視窗，從而了解恐龍的蛋白質分子構成。
研究意義
如果後續研究能夠證實這些恐龍軟組織的確“貨真價實”的話，那么這一成果對於研究恐龍的進化與滅絕將具有重要意義。同時通過將恐龍軟組織與現代動物，特別是鳥類進行對比，將對研究鳥類的起源提供有益的幫助。
與鳥的親緣關係
據美國國家地理雜誌報導，日前，科學家聲稱，一項最新研究揭示霸王龍骨骼中提取的遠古蛋白質證實了恐龍與現代鳥類具有親緣關係這一長期假設的進化理論。 研究人員強調，這項發現並不是首次證明鳥類與恐龍具有親緣關係，在此之前曾有科學家認為蜥蜴或其他爬行動物是恐龍最近的物種。鳥類與恐龍之間的親緣關係是基於人們對兩者骨骼之間的相似性。
這項最新研究是去年一項突破性研究的後續深入分析，2007年科學家聲稱恢復了霸王龍和乳齒象部分蛋白質分子序列。據悉，研究人員在恐龍研究中都會對膠原質樣本進行檢測，膠原質是骨骼最主要的蛋白質成份。
最新蛋白質研究證實恐龍與鳥有親緣關係
最新蛋白質研究證實恐龍與鳥有親緣關係這項研究除了證實恐龍與鳥類之間的關聯性，同時還提供了乳齒象和大象具有親緣關係的首次分子證據。該研究合著作者之一的哈佛大學醫學院約翰·阿薩拉說，“這項研究表明我們可以排序微小蛋白質化石碎片，並能夠建立恐龍與鳥類之間的進化關係。”據悉，阿薩拉之前曾負責一項霸王龍研究。
該研究的負責人是哈佛大學的克里斯·奧根，研究報告發表在近日出版的《科學》雜誌上。
從霸王龍到鳥類的進化
2005年，科學家首次從0.68億年前霸王龍軟組織中成功提取蛋白質，從乳齒象化石中提取的蛋白質要更“年輕”一些，可追溯至16-60萬年前。
使用多種技術手段，研究人員將霸王龍和乳齒象蛋白質序列與現代21種物種進行了對比，其中包括：鴕鳥、雞、鱷魚等。此類的對比非常普遍地被生物學家使用，他們利用這種對比構築進化“系譜圖”，相似的蛋白質結構是證實兩個物種具有共同遺傳基因的信息。
直至前幾年，科學家都很難從恐龍等遠古生命體內提取蛋白質序列，其原因是多數化石無法保存蛋白質或DNA分子。基於骨骼解剖學詳細資訊，恐龍系譜和其他遠古脊椎動物具有很大的相似性。
阿薩拉強調稱，如果恐龍的蛋白質分子數據目前非常普遍，研究人員能夠填補進化空缺和克服基於恐龍身體結構現有的錯誤分類。為了進一步闡明自己的觀點，他展示了大象與類似鼩鼱的馬島蝟共享著相同的遠古祖先，它們之間有著獨立的DNA和蛋白質。他說，“之前沒有科學家獲得恐龍與鳥類之間的骨骼關聯性，這項研究令人驚異的部分是僅使用89個胺基酸分子(構築蛋白質的基礎元素)可以確立恐龍與鳥類之間的具有親緣關係。”
阿薩拉指出，僅使用為數不多的蛋白質序列數據，我們能夠不僅鑑別出了化石碎片的真實身份，還進一步理清了恐龍與鳥類的進化關係。
遠古化石的蛋白質分子具有很大爭議
有專家指出，這項研究尚待分曉——是否從遠古化石中提取的微小蛋白質序列就一定具有規律性。北卡羅來納州立大學瑪麗·施韋策是這項研究的合著作者之一，他曾負責研究中所用霸王龍蛋白質樣本的最初發現工作。她指出，類似這具保存非常完好的霸王龍化石可能證實恐龍與鳥類的相關共同性。
其他科學家稱，蛋白質保存上億年是不可能的。許多科學家目前仍繼續置疑阿薩拉和施韋策是否真實來自於一具遠古霸王龍化石。持懷疑觀點人士指出，一些恐龍屍體在上億年保存期間很可能遭受了污染。
阿薩拉稱，這項最新發現的恐龍蛋白質非常類似於鳥類，有助於排除其他受污染的哺乳動物的可能性。但是置疑仍然存在，密西根州立大學生物學家佩吉·奧斯特姆是一位化石蛋白質研究專家，她說，“目前這項霸王龍蛋白質研究仍有許多疑點，其原因是蛋白質序列的尺寸非常小。膠原質分子的大小與所攜帶的信息密切關係。此外，包括乳齒象在內的近年多項發現都有近50萬年曆史，這很難保存蛋白質分子 。
