中國東北1.25億年前恐龍化石中分離出保存精美的軟骨細(xì)胞
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，來自中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所(IVPP)和山東天宇自然博物館(STM)的東北一個科學(xué)家團隊在中國東北的一只1.25億年前的恐龍中分離出了保存精美的軟骨細(xì)胞，這些細(xì)胞含有殘留的億年有機分子和染色質(zhì)的細(xì)胞核。這項研究發(fā)表在2021年9月24日的前恐《Communications Biology》上。
這種恐龍被稱為Caudipteryx，龍化這是石中一種小型孔雀大小的雜食動物，長有長長的分離尾羽。它在早白堊紀(jì)期間游蕩于遼寧省熱河生物群的出保存精淺水湖畔。
IVPP副教授和這項研究的軟骨論文共同作者李志恒指出：“多年來積累的地質(zhì)數(shù)據(jù)表明，熱河生物群的細(xì)胞化石保存非常特殊，因為細(xì)小的中國火山灰掩埋了尸體并將其保存到了細(xì)胞水平。”
科學(xué)家們從這個標(biāo)本的東北右股骨上提取了一塊遠端關(guān)節(jié)軟骨，然后將其脫鈣，億年并使用不同的前恐顯微鏡和化學(xué)方法對其進行分析。他們意識到，龍化所有的細(xì)胞都在動物死亡后被硅化了。這種硅化很可能是使這些細(xì)胞得以很好保存的原因。
他們還發(fā)現(xiàn)了兩種主要的細(xì)胞類型：在化石化時健康的細(xì)胞以及在死亡過程中多孔化和化石化的不那么健康的細(xì)胞。IVPP副教授、這項研究的通訊作者Alida Bailleul指出：“有可能這些細(xì)胞甚至在動物死亡之前就已經(jīng)在死亡。”
細(xì)胞死亡是一個在所有動物的生命中自然發(fā)生的過程。但能將一個化石細(xì)胞放入細(xì)胞周期中的一個特定位置，這在古生物學(xué)中還是相當(dāng)新的。這就是IVPP科學(xué)家的目標(biāo)之一：改善化石中的細(xì)胞圖像。
此外，該團隊還分離出了一些細(xì)胞，并用全世界生物實驗室中使用的一種化學(xué)品對它們進行染色。這種紫色的化學(xué)物質(zhì)被稱為蘇木精，能和細(xì)胞的核結(jié)合。在對恐龍材料進行染色后，一個恐龍細(xì)胞顯示出一個紫色的細(xì)胞核，并伴有一些更深的紫色線。這意味著這個1.25億年前的恐龍細(xì)胞的細(xì)胞核保存得非常好，保留了一些原始的生物大分子和染色質(zhì)的線。
地球上所有生物體細(xì)胞內(nèi)的染色質(zhì)是由緊密排列的DNA分子組成。因此，這項研究的結(jié)果提供了初步數(shù)據(jù)，這表明原始恐龍DNA的殘余可能仍被保存下來。但要精確地測試這一點，該團隊需要做更多的工作，并使用比他們在這里使用的染色法更精細(xì)的化學(xué)方法。
“說實話，我們顯然對化石的細(xì)胞核感興趣，因為如果DNA被保存下來，而大部分的DNA應(yīng)該在這里，”Alida Bailleul說道。去年她發(fā)表了另一項報告了蒙大拿州的恐龍軟骨細(xì)胞中特殊的核和生物分子保存情況的研究。她還說道：“因此，我們有很好的初步數(shù)據(jù)、非常令人興奮的數(shù)據(jù)，但我們剛剛開始了解非常古老的化石中的細(xì)胞生物化學(xué)。在這一點上，我們需要做更多的工作。”
研究團隊認(rèn)為他們需要做更多的分析，甚至開發(fā)出新的方法來了解可能使生物分子保存在恐龍細(xì)胞中的過程，因為從來沒有人成功地對任何恐龍DNA進行測序。在古DNA界，測序方法被用來確認(rèn)古DNA是否保存在化石中。到目前為止，這些方法只對年輕的化石起作用（不超過一百萬年），但對恐龍材料從未起作用。恐龍被認(rèn)為太老了，無法保留任何DNA。然而來自IVPP和STM的科學(xué)家收集的化學(xué)數(shù)據(jù)表明情況并非如此。
即使必須收集更多的數(shù)據(jù)，這項研究肯定地表明了，1.25億年的恐龍細(xì)胞化石不能被認(rèn)為是100%的巖石。它們并沒有完全“石化”。相反，它們?nèi)院杏袡C分子的殘留物。現(xiàn)在，關(guān)鍵是要弄清楚這些分子到底是什么，它們是否保留了任何生物信息和DNA的殘余。
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（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)cnBeta：外媒報道，古生物學(xué)家已經(jīng)從中國的一個保存得特別好的恐龍化石中分離出了軟骨細(xì)胞。這些細(xì)胞的細(xì)胞核仍含有生物大分子和其他有機結(jié)構(gòu)的痕跡，科學(xué)家們甚至能夠說出特定細(xì)胞在死亡時處于自然周期的哪個階段。
在重建恐龍時，骨頭通常是我們剩下的全部工作，但偶爾科學(xué)家會很幸運地找到更多的東西。像羽毛、皮膚、蛋、甚至大腦，這些則都可以揭示對這些神奇動物的新認(rèn)識。
而一些保存最好的標(biāo)本來自熱河生物群，這是中國東北部白堊紀(jì)早期的一個生態(tài)系統(tǒng)。該地貌以濕地和淺水湖泊為主，最重要的是頻繁的火山噴發(fā)，這是減緩遺體分解的關(guān)鍵。
這項研究的論文共同作者李志恒教授指出：“多年來積累的地質(zhì)數(shù)據(jù)表明，熱河生物群的化石保存非常特殊，因為細(xì)小的火山灰將尸體埋藏起來并將其保存到細(xì)胞水平。”
來自中國科學(xué)院和山東天宇自然博物館的研究人員正是從這個沉積物中獲取了最新的令人驚嘆的標(biāo)本，據(jù)悉，其年代大約在1.25億年前。據(jù)了解，該生物被稱為Caudipteryx，是一種類似鳥類的恐龍，站起來約有我們的膝蓋那么高并有長長的尾羽。
研究小組從它的右股骨上提取了一段軟骨，另外還發(fā)現(xiàn)它經(jīng)歷了一種被稱為硅化的化石過程。原來的有機組織被二氧化硅所取代，這有助于保存細(xì)胞。
事實上，這種保存相當(dāng)于完整，以至于研究人員能夠區(qū)出分死亡時的健康細(xì)胞和那些由于自然細(xì)胞周期而已經(jīng)死亡的細(xì)胞。
在研究人員對一些樣本進行脫礦處理后，他們用了一種叫做蘇木精的化學(xué)物質(zhì)進行染色，這種化學(xué)物質(zhì)可以跟細(xì)胞核結(jié)合并顯示為紫色。果然，其中一個恐龍軟骨細(xì)胞的反應(yīng)跟雞的軟骨細(xì)胞完全相同：它變成了紫色并突出了細(xì)胞核和染色質(zhì)線，這些結(jié)構(gòu)構(gòu)成了染色體。
耐人尋味的是，細(xì)胞核和染色質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)DNA分子的地方。這表明恐龍DNA的一些殘余有可能保存在里面，但這是一個很長的機會，需要更多的工作來驗證。畢竟，DNA被認(rèn)為不可能存活超過一百萬年，更不用說1.25億年。
“說實話，我們顯然對細(xì)胞核化石感興趣，因為如果DNA被保存下來，大部分的DNA應(yīng)該在這里，”該研究的共同作者Alida Bailleul說道，“ 因此，我們有很好的初步數(shù)據(jù)、非常令人興奮的數(shù)據(jù)，但我們剛剛開始了解非常古老的化石中的細(xì)胞生物化學(xué)。在這一點上，我們還需要做更多的工作"。
這并不是第一個在恐龍化石中找到細(xì)胞核和潛在DNA證據(jù)的研究。去年，一個團隊在加拿大發(fā)現(xiàn)的大型食草動物Hypacrosaurus的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞核、蛋白質(zhì)和染色體的跡象。然而Caudipteryx標(biāo)本的年齡卻有5000萬年左右。