相信喜歡看科幻冒險電影的人，一定都看過《侏羅紀公園》。這個(ge) 影片主要講述了哈蒙德博士召集大批科學家利用琥珀裏麵困住的遠古蚊子體(ti) 內(nei) 的血液，提取出恐龍的基因信息，並利用這些信息培育繁殖恐龍，最終將已絕跡6500萬(wan) 年的史前龐然大物複生，使整個(ge) 努布拉島成為(wei) 恐龍的樂(le) 園，就是所說的“侏羅紀公園”。然而卻導致了一連串的悲劇……

　　仔細想想，電影裏的這種場景真的會(hui) 發生在現實生活當中嗎？

　　25年前，美國作家邁克爾·克萊頓在小說《侏羅紀公園》裏想象，科學家在琥珀保存的蚊子體(ti) 內(nei) 找到了恐龍血的殘跡。當然，這隻是在科幻小說裏的場景，並不是現實當中的真實寫(xie) 照。不過你也不必為(wei) 此感到失望，因為(wei) 現在，在現實的科學世界裏，我們(men) 有了比小說裏更好的發現。在2016年的6月29日，一項由中國和加拿大兩(liang) 國領銜的跨國合作研究誕生，他們(men) 宣布在琥珀中發現了恐龍時代的古鳥類，距今大約9900萬(wan) 年。

　　中國北京地質大學的邢立達博士表示，我從(cong) 來沒有奢望過我們(men) 能在琥珀裏發現白堊紀的鳥類——獸(shou) 腳類恐龍的後裔，但是它們(men) 就真真切切地出現在你麵前，我才意識到這是人類首次有機會(hui) 看到真實的古鳥類。這兩(liang) 件標本來自著名琥珀產(chan) 區緬甸北部克欽邦胡康河穀，包括兩(liang) 個(ge) 鳥類翅膀和部分軟組織，除此之外，還保存了一些已滅絕的遠古昆蟲，這些也是作為(wei) 化石真實性最為(wei) 直接的證據。加拿大薩斯喀徹溫省皇家博物館的瑞安·麥凱勒教授介紹：標本來自白堊紀中期諾曼森階，我們(men) 將其稱之為(wei) “天使之翼”與(yu) “羅斯”標本，標本非常小，天使之翼展開後為(wei) 18毫米，而羅斯隻有12毫米，這極小的尺寸、骨骼的發育情況、各指的比例，都表明標本為(wei) 早熟性的幼鳥。

　　其實，經過幾十年研究，恐龍時代古鳥類化石已經不再是難得一見的場景。但是絕大部分化石隻能保存硬質結構，也就是鳥類的骨骼，這些化石雖然十分有用，但終歸缺失了皮膚和羽毛等軟組織的重要信息。還有少部分化石，比如中國遼寧等地的白堊紀化石，保存在非常細膩的沉積岩中，軟組織在岩石上留下了精細的印痕，雖然保存了大量重要細節，但這也隻是組織的印痕而非動物本身。像今天這樣，直接在琥珀中找到古鳥類軟組織，還真的是第一次。

　　想要知道發現完整的古鳥類化石來之不易的原因，我們(men) 就必須得了解，琥珀裏究竟都能保存些什麽(me) 。要知道，琥珀是樹脂經地質作用所形成的化石。“樹脂”指的是部分植物專(zhuan) 門分泌出來對抗捕食者和病原體(ti) 的萜類化學物質，不是割開樹皮就能流出來的樹汁，這裏的“樹汁”是指植物體(ti) 內(nei) 輸送營養(yang) 的液體(ti) ，大部分還是水。當萜類化學物質——樹脂流出之後，除了失去揮發性物質並硬化之外，它還會(hui) 逐漸發生交聯、聚合和環化等一係列反應，最終成為(wei) 化石。

　　因為(wei) 樹脂粘度非常高，所以沿樹流下的時候很容易裹挾上小動物和植物葉片。但是，更重要的是，樹脂能夠讓被包裹的組織快速脫水，從(cong) 而極大地抑製了細菌和真菌對生物屍體(ti) 的分解。一些保存非常精美的琥珀化石甚至能留存亞(ya) 細胞結構，能夠觀察到細胞核、線粒體(ti) 和葉綠體(ti) 的存在。但是，保存了結構卻不意味著保存了分子本身。一件化石可以在看起來完全保持了骨骼結構的同時，卻擁有和骨骼毫無相似之處的化學成分。生物遺體(ti) 變成化石所需要經曆的時間十分漫長，而且在這個(ge) 過程中會(hui) 和各種各樣其他物質接觸，其原本的成分幾乎肯定會(hui) 被更加穩定的物質取代，最終獲得的化石僅(jin) 僅(jin) 在外形上和原物一樣，分子則基本全都變成了石頭。

　　不過琥珀並不是普通化石，樹脂基本隔絕了它和外部的接觸，那麽(me) ，它能逃過這一劫嗎？在20世紀80年代，有多個(ge) 實驗室發表結果認為(wei) 能從(cong) 琥珀中提取出DNA，一時間引人無限遐想。克萊頓的《侏羅紀公園》正是受到了這些結果的啟發。不過讓人遺憾的是，這些結果後來都無法成功複現，仔細檢查發現獲得的DNA幾乎都是現代的，而且是汙染產(chan) 物。如今，科學家認為(wei) ，那些結果是早期聚合酶鏈式反應缺陷所導致的。聚合酶鏈式反應是一種用於(yu) 放大擴增特定的DNA片段的分子生物學技術，它可看作是生物體(ti) 外的特殊DNA複製。它最大的特點，就是能將微量的DNA大幅增加。因此，無論是化石中的古生物、曆史人物的殘骸，還是幾十年前凶殺案中凶手所遺留的毛發、皮膚或血液，隻要能分離出一丁點的DNA，就能用這種技術加以放大，進行比對。所以說，如果有DNA幸存，那也肯定斷裂成短鏈了，但是早期擴增DNA嚴(yan) 重偏向長鏈，隻需痕量[hén liàng]長鏈DNA汙染就會(hui) 導致假結果，改進技術之後的檢測都找不到任何東(dong) 西。

　　而進一步的研究發現，就算是木質素、纖維素和幾丁質這樣結實的大分子，在琥珀中也隻能存在幾萬(wan) 年幾十萬(wan) 年。對於(yu) 2500萬(wan) 年以上的多米尼加琥珀的研究表明，最結實的大分子經曆如此漫長時間也已經麵目全非。琥珀堅硬的外殼能夠阻止生物組織坍塌、破壞結構，但是樹脂分子本身依然可以和生物分子借助硫基團發生各種反應。

　　邢立達博士認為(wei) ，緬甸琥珀標本的年齡近1億(yi) 年，即便使用超高靈敏新一代DNA測序技術也幾乎沒有什麽(me) 可能獲得有價(jia) 值的DNA片段，因此電影《侏羅紀公園》中恐龍場景目前依舊隻能留在科幻裏。也就是說，想依靠琥珀複活遠古生物是不可能了——但是這不妨礙人們(men) 從(cong) 中獲得前所未有的精密結構細節。

　　科學家由此進行了更加精細的研究，他們(men) 根據骨骼來判斷，這兩(liang) 件標本屬於(yu) 鳥綱下的“反鳥類”。這個(ge) 類群之所以要如此命名，是因為(wei) 它的肩帶骨骼關(guan) 節組合與(yu) 今天的鳥類正好相反。它們(men) 誕生在白堊紀，曾經一度繁盛，覆蓋全球。例如，遼西地區大量白堊紀鳥類化石都是反鳥亞(ya) 綱成員，但是反鳥類終究在白堊紀末期麵臨(lin) 了和恐龍一樣的滅絕命運。而與(yu) 之相對的“今鳥類”則存續下來，並演化成了今天我們(men) 所見到的所有鳥類。英國布裏斯托大學的邁克爾·本頓院士介紹，這些反鳥類幼鳥標本已經具有了現代鳥類的羽毛類型，這讓我們(men) 得以從(cong) 細微的角度觀察到反鳥類幼鳥的羽毛生長方式，鳥翼骨骼形態，以及羽囊、羽區和裸區等，這些細節都是前所未見的。

　　兩(liang) 件標本目前暫時歸屬於(yu) 同一物種，這一物種的尺寸很小，骨骼發育也不完全，因此它們(men) 都是幼鳥。但是它們(men) 的羽毛又已經發育到相當晚期的程度，初級飛羽和次級飛羽都已經十分明顯。由此判斷，它們(men) 應當是早成鳥：類似於(yu) 今天的家雞，出殼之後不久就能自主活動和覓食，而不需要留在巢窩中接受親(qin) 鳥喂養(yang) 。

　　台北市立大學運動能力分析實驗室的曾國維教授說：“‘天使之翼’標本中的雙向爪痕，標本四周的大量腐敗物，以及裸區暴露出的皂化外觀，都表明標本至少在被樹脂部分包裹時還依然活著，其大部分腐敗過程在無氧環境中發生。而‘羅斯’標本則沒有這些特征，說明它很可能來自一具屍體(ti) ，在其接觸樹脂前就已經完全腐敗。琥珀內(nei) 沒有大量腐敗物和掙紮痕跡也可能是某種行為(wei) 學的結果：掠食者撕下了鳥的翅膀，但沒有食用，而是將它丟(diu) 棄。”

　　我國中科院古脊椎所的徐星研究員認為(wei) ，標本雖小，但是卻極為(wei) 難得。標本表明反鳥類似乎已具有現生鳥類的大部分羽毛類型，在羽毛的排列方式、顏色和微結構上都非常相似。這是我們(men) 首次在如此大規模的細節上去了解反鳥類。

　　雖然這些琥珀不能用作複活之用，但是依然有巨大的進一步研究空間。邢立達博士透露，除了此次發表的兩(liang) 件鳥類化石，同批琥珀還有一批其他脊椎動物標本正在研究中。最終我們(men) 會(hui) 看到一個(ge) 非常多樣化的東(dong) 南亞(ya) 白堊紀中期脊椎動物群，這將是一個(ge) 極其美妙的未來。

　　好的，今天的非常科學到這裏就要告一段落了。如果您想要了解更多的科普信息，可以搜索微信公眾(zhong) 號“feichangkexue”來關(guan) 注我們(men) ，或者通過新浪官方微博“經濟之聲非常科學”與(yu) 我們(men) 節目組進行互動。主持人亞(ya) 楠代表編輯製作感謝大家的收聽，並誠邀您明天同一時間繼續與(yu) 我們(men) 相約《非常科學》。



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