雞與霸王龍竟是「表兄妹」！(圖)

2007-04-15 09:59

霸王龍是昔日地球霸主

霸王龍站起來有兩層樓高；它擁有60顆匕首一樣銳利的牙齒，有些長達18厘米；它具有碩大的上下顎，僅僅頭顱就長達1.3米；但你也許想不到，這個巨無霸竟然與雞是近親。

在動物進化歷史中，科學家一直認為現代鳥類是從恐龍進化而來的，但科學家一直缺乏有說服力的證據。

近日美國科學家通過蛋白質化學分析的方法，為一頭生活在8500萬年前的霸王龍找到了現代的「近親」——雞。研究發現，霸王龍骨骼中的蛋白質結構與雞非常接近，「可以說，它們算得上一對‘表兄妹’。」參與這項研究的科學家施威策表示。

最古老的蛋白質樣本

這是人類第一次獲得精確的恐龍蛋白質分子編碼，將恐龍蛋白質分子編碼與其他物種的對比，科學家可以瞭解到現代動物與恐龍這種已經滅絕的動物之間的「血緣關係」。這項關於恐龍蛋白質的研究是在美國北卡羅萊那大學的古生物學家瑪麗·西格比·施威策教授領導下進行的。

長期以來，動物學家對恐龍化石的研究一直沒有中斷過，「但幾乎沒有人想到從細胞或者蛋白質分子的角度來研究恐龍化石。」施威策表示。她解釋說，按照傳統的科學觀點，蛋白質最多只能保存100萬年左右，而恐龍生活的年代比這早得多。

不過，令她自己也感到驚訝的是，她成功地從一根生活在8500萬年前的霸王龍腿骨化石上提取了部分軟組織，軟組織內還有保存完好的蛋白質成分。這些軟組織存在於霸王龍腿骨化石的內部。

霸王龍是恐龍時代的「陸上霸主」，成年霸王龍身長15米，高約6米，體重約7噸，是有記錄以來生活在地球上最大型食肉類動物之一。施威策研究的恐龍化石是2003年在美國蒙大拿州出土的，這是世界上現存年代最久遠的霸王龍骨骼化石。這頭霸王龍為雌性，死亡時尚未完全成年，它的蛋白質也是迄今為止發現的最古老的蛋白質樣本。此前最早的蛋白質樣本來自於一頭生活在30萬年前的猛獁像。

比較骨膠原蛋白

在施威策教授成功地提取到含有蛋白質成分的恐龍軟組織之後，另外一組科學家開始了對這些蛋白質的分析工作。哈佛醫學院的約翰·阿撒拉領導了這部分研究。

對於生物體來說，最重要的遺傳密碼是DNA，由於DNA比較脆弱，恐龍軟組織中已經檢測不到DNA數據。不過蛋白質內部同樣存在遺傳物質，阿撒拉的研究小組在恐龍軟組織中發現了骨膠原蛋白（一種為骨頭提供結構和靈活性支持的物質，動物骨骼、肌腱等部分都含有骨膠原），他們用進一步的光譜測量又發現了這種蛋白質的氨基酸（氨基酸是蛋白質的組成部分），拿這種氨基酸與現代的動物相比，發現與雞骨頭中的骨膠原蛋白最為接近。

施威策和阿撒拉分別將研究成果發表在13日出版的最新一期《科學》雜誌上。

蠑螈青蛙也是恐龍「親戚」

對於自己的研究成果，阿撒拉表示，「大部分科學家贊成現代鳥類是從恐龍進化而來的觀點，但其證據都是兩類動物之間的體型比較。現在我們可以說，鳥類跟恐龍有血緣關係是因為它們之間的蛋白質序列非常相近。」

通過詳細的檢測，目前阿撒拉的研究小組已經發現了7種獨特的恐龍蛋白質，他們把這些恐龍蛋白質與部分現代動物進行比較，結果發現——有三種恐龍蛋白質與雞完全匹配；有兩種跟包括雞在內的幾種動物匹配；有一種與蠑螈匹配；其餘的跟一種青蛙匹配。

這一結果說明，以上幾種動物在進化的過程中都跟恐龍有「親屬」關係，其中雞跟恐龍的血緣關係最近。

阿撒拉的助手劉易斯·坎特雷稱，目前他們的研究只是處於起步階段，隨著識別技術的進步，他們可能會分離出更多種類的蛋白質，並找到更多與恐龍有血緣關係的物種。

影響：

古生物研究進入新階段

施威策和阿撒拉的研究成果令古生物學界為之振奮。因為恐龍蛋白的成功提取和識別為研究古代動物的進化提供了新的方法——化學分析。

蒙大拿州立大學的約翰·豪納則表示，「對恐龍蛋白質的研究，證實了鳥類起源於恐龍的科學假設。」施威策和阿撒拉研究中使用的恐龍化石就是豪納在2003年發現的，他進一步表示，這個成果將改變古生物學家以蒐集標本為主的研究方法，現在古生物學研究開始進入分子研究階段。

研究方法可應用於癌症

阿撒拉表示，他的研究主要得益於新的光譜測定技術，這種精密的光譜測定技術可以識別組成蛋白質的氨基酸類別。據阿撒拉介紹，這種識別氨基酸的技術還可以在醫學領域得到應用，比如可以用於識別人體組織的蛋白質序列，以便發現如癌症等疾病組織的突變。

利用這種技術，阿撒拉此前曾研究過另一種古生物乳齒像的蛋白質，當他聽說施威策找到了霸王龍的軟組織樣本，就決定跟施威策合作，分析恐龍的蛋白質構成。