在古代恐龙细胞的细胞核中发现有机分子残余物

来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(IVPP)和山东天宇自然博物馆(STM)的一组科学家从东北地区分离出保存完好的1.25亿年前恐龙的软骨细胞。中国含有残留有机分子和染色质的细胞核。该研究于 9 月 24 日发表在Communications Biology上。

这只恐龙名叫 Caudipteryx，是一种小型的孔雀大小的杂食动物，尾羽很长。早白垩世，它在辽宁省热河生物群的浅湖岸边漫游。

“多年来积累的地质数据表明，热河生物群的化石保存非常出色，因为细小的火山灰掩埋了尸体并将它们保存到细胞水平，”IVPP 副教授、共同研究人员李志恒说。本研究的作者。

科学家们从该标本的右股骨中提取了一块远端关节软骨，对其进行脱钙，并使用不同的显微镜和化学方法对其进行分析。他们意识到在动物死亡后，所有细胞都被硅化矿化了。这种硅化很可能是这些细胞得以完美保存的原因。

他们还发现了两种主要类型的细胞：化石化时健康的细胞，以及在死亡过程中多孔和化石化的不太健康的细胞。“这些细胞可能在动物死亡之前就已经死亡，”IVPP 副教授、本研究的通讯作者 Alida Bailleul 说。

细胞死亡是所有动物一生中自然发生的过程。但是能够将化石细胞置于细胞周期内的特定位置在古生物学中是相当新的。这是 IVPP 科学家的目标之一：改进化石中的细胞图像。

此外，该团队还分离了一些细胞，并用全球生物实验室使用的化学物质对它们进行染色。已知这种称为苏木精的紫色化学物质与细胞核结合。恐龙材料染色后，一个恐龙细胞显示出紫色的细胞核，带有一些更深的紫色线。这意味着这个拥有 1.25 亿年历史的恐龙细胞有一个保存完好的细胞核，它保留了一些原始的生物分子和染色质线。

地球上所有生物体细胞内的染色质都是由紧密堆积的 DNA 分子构成的。因此，这项研究的结果提供了初步数据，表明原始恐龙 DNA 的残余物可能仍被保存下来。但是为了精确地测试这一点，该团队需要做更多的工作，并使用比他们在这里使用的染色更精细的化学方法。

“说实话，我们显然对化石细胞核感兴趣，因为如果 DNA 被保存下来，大部分 DNA 应该在那里，”Alida Bailleul 说。去年，她发表了另一项研究，报告了来自蒙大拿州的恐龙软骨细胞中异常核和生物分子的保存。”因此，我们有很好的初步数据，非常令人兴奋的数据，但我们才刚刚开始了解非常古老化石中的细胞生物化学。在这一点上，我们需要做更多的工作。”

该团队坚持认为，他们需要进行更多分析，甚至开发新方法来了解可能允许恐龙细胞中生物分子保存的过程，因为没有人成功地对任何恐龙 DNA 进行了测序。在古代 DNA 社区，测序方法用于确认古代 DNA 是否保存在化石中。到目前为止，这些方法只适用于年轻的化石(不超过大约一百万年)，但它们从未适用于恐龙材料。恐龙被认为太老而无法保留任何 DNA。然而，科学家从 IVPP 和 STM 收集的化学数据表明并非如此。

尽管必须收集更多数据，但这项研究肯定表明，1.25 亿年前的恐龙化石细胞不能被视为 100% 的岩石。他们并没有完全“石化”。相反，它们仍然含有有机分子的残余物。现在，至关重要的是准确地弄清楚这些分子是什么，它们是否保留了任何生物信息和 DNA 的残余物。

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