新手段探访古生命

数百年来，古生物研究必须依靠化石和骨骼作为佐证，藉以揣摩绝种动物是什么模样。过去十年间，随着强效而新颖的X射线扫描和三维计算机模型相继投入应用，这一领域取得了超乎预期的进展。

1997年，德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的工作团队对提取自尼安德特人的第一个DNA片段进行了测序，被誉为意义重大的里程碑。同年，该实验室公布了尼安德特人相当于1000多万倍的DNA的核基因组。正是这些分子的揭秘，为蛮荒岁月涂抹上鲜活的色彩。古生物基因表明：不少尼安德特人有着红色的毛发和白皙的皮肤；从黑色素体这一产色的古细胞器中不难推断：中华龙鸟毛茸茸的尾巴是栗色的。

古生物分子还有助于揭示久已灭绝的物种之间的亲缘关系，由此印证恐龙胶原蛋白的氨基酸序列更加酷似禽鸟而不像爬行动物。提取自长毛猛犸的古生物DNA显示：它们的血液中含有特别能适应严寒的血红蛋白，今年已有研究人员从细菌中繁殖出这种血红蛋白。此类DNA分析还表明：少数尼安德特人甚至和人类祖先有过杂交的经历。

古生物DNA研究虽然滥殇于上世纪末，但使研究人员如虎添翼的，是近十年来为探索人类基因组而开发的新工具。例如高通量的新型测序仪最擅长处理小片段的DNA，而这类片段常会残留于经降解的古老抽样上。随着测序功效的大幅度提高，研究人员的新发现层出不穷，简直到了创纪录的地步。

2005年，有两个团队联手对古代洞熊的2.7万对DNA碱基进行了测序。6个月后，另一个团队在猛犸骨骼上引人注目地探明了2800万对DNA碱基，由此证实猛犸大约是在600万年前从非洲象中分离出来的。2008年，该团队利用购自商业网的猛犸毛发，对整个猛犸基因组进行了测序——这也是绝种动物中首个获测序的基因组。同年，尼安德特人首个完整的线粒体基因组发表，另有5个基因组也很快公诸于世。2010年，那项研究工作因尼安德特人基因组的发表而达到高潮。同时，马克斯·普朗克团队完成了一项在十年前被许多研究人员认为不可能的壮举：仅凭DNA就辨认出一个先前未知的人种。他们是通过对发掘自西伯利亚洞穴的一枚小指骨的线粒体基因组测序而得出这一结论的。该手指既不是尼安德特人的，也不是现代人类的，它显然属于4万年前生息在中亚地区的一个新物种。

与此同时，对RNA和胶原蛋白等其他古生物分子的探索也取得了令人瞩目的进展。美国北卡罗来纳州立大学的研究人员声称，他们已离析出提取自距今6800万年前的霸王龙和距今8000万年前的鸭嘴龙的胶原蛋白。在不少人看来，胶原蛋白是未被识别的碎片骨骼上的“条形码”。也有人想通过研究古种子中远比DNA更为脆弱的RNA，来了解远古时期作物的基因表达。有人甚至希望利用古生物DNA，使北极熊等濒临威胁的种群恢复遗传多样性。

何积惠 文汇报