一、生物体死亡后的DNA

现在,国家历史博物馆正在活跃起来。原因是博物馆中的一些早已死掉的东西——被保存好的动物、兽皮和木乃伊,突然成为有价值的遗传财富、充分利用仅有5年历史的分子生物学,博物馆的研究员们正在保存好的生物体上译解DNA密码。

遗传物质可以回答人们过去不大清楚的一些问题,一位多伦多皇家安大略博物馆鸟类馆馆长海伦 · 贝克(Auan Baker)说:“一夜之间所有这些晾干了的皮已不再仅仅是人们的观赏物了”。他本人正在从事从一些早已灭绝了的大海雀和家鸽身上提取DNA的工作。

现在,美国加利福尼亚大学的人类学和动物学的研究员们已有所突破。研究中,他们提出:已绝迹的多毛猛犸与现在的亚洲或非洲大象的血缘接近吗?保存在沼泽地的佛罗里达印第安人遗骨中有现今生活在北美印第安人子孙吗?

使古尸上的DNA复苏工作始于1984年,当时微生物学家贝克莉(Berkeley)和他的同事们,采用了大量的分离方法,从一只叫科克(quagga)死鸟取出并恢复了完整的DNA链。由于狩猎,100多年前这种动物就已在非洲消失。最后一只科克鸟1883年在比利时动物园死去。

1985年,美国旧金山塞特斯公司(Cetus Corp)的科学家们发明一种将单个的DNA片断复合的方法——“聚合酶链反应”技术,弥补了从生物尸体上取下的DNA链不足的问题。年末,瑞典研究员塞特 · 帕勃(Svante P??bo)用这种技术实现了从古尸身上一一一一个已有2400年的埃及木乃伊,完成了第一例DNA复制。

到1988年,帕勃开始研究史前学,他从一个埋在佛罗里达沼泽里已7000年的一个印第安人脑中提取出DNA。后来的分析表明,在已知的现在北美印第安人中没有发现那种DNA,但在一些当代日本人中却发现了它。

后来,罗史 · 哈奇(Russell Higuchi)不仅从一只40000年前的冰冻猛犸中提出了DNA,而且还把它与当今印度和非洲的大象进行比较。尽管他的结论不是最具权威性的,但他正确地得出了印度像比非洲像更接近猛犸的结论,这个判断的原理是DNA变异的“分子变异理论”,因而从同一祖先分离出来的后代的变异就显现出来了。

二、关于古生物体的处理

如果某一类保存生物有用的话,那么从复活的DNA中可以解释一些生物进化的重要问题。在加拿大安太略博物馆,贝克(Baker)想从一种已绝迹的新西兰蛙(huia)鸟身上取出DNA。这个博物馆保存了15只这种鸟,而全世界总数大约也只有60只。现在关于这类鸟的一些包括进化ONA链在内的一些基本数据还不太清楚,这15只安太略鸟跟某些活着的鸟类之间的DNA链应该是相似的。而结果却相差甚大。

通过对保存在佛罗里达另一片沼泽中的91个印第安人遗骨的调查,发现了一些重要的事实。通过佛罗里达大学调查组的研究用DNA技术处理后,初步的迹象表明这些尸体的性器官实在太小或太不成熟了。这种处理还可以解释一些其它的问题。调查组成员之一的戴维 · 迪克(David Dickie)认为:这表明他们近亲繁殖现象是非常严重的。大概他们都在方圆25或35哩范围内找对象的吧?”

但是,用DNA链分析法有其局限性。美国伯克利和其他地方的一些研究员们已找到一种在细胞核外部发现的线粒体DNA以弥补其不足e它比核部DNA可能要丰富1000倍。只要有任何的遗传物质还活着,线粒体DNA就会存在,但不足的是只有雌性的遗传信息才可反映在线粒体DNA上,它的遗传传递时间比核DNA要短。

因而,华盛顿施密斯尼亚(Smithsonian)学院的微生物学家密查尔 · 布朗(Michael Braun)在拯救遗传生物工程开始时,就集中精力着手核DNA的修复工作。要开发这个工程,布朗(Braun)先生面临着极大的挑战。他说:“即使把施密斯尼亚(Smithsonian)学院的1亿1千8百万个死生物都给我们,我们也有办法把每种生物的DNA键分离出来。”但是,帕勃(P??bo)估计,就目前的技术条件,对死亡超过100年的动物似乎不可能提出有分析价值的DNA。

事实上,没有人期望DNA技术是绝对的完美无缺,也不指望科学家们的研究能使早已死亡多年的动物复活。正像哈奇(Hignchi)先生所说的“我们的研究好像是猴子打字和写小说一样,具有一定的随意性。”当然经过研究,使死亡生物体发生生物化学方面的部分复活还是可能的。如果生物学家们能在活着的动物中发现某种控制其特性的基因的话(如动物毛色),他们也就有可能在已灭绝了的动物的DNA中发现类似的基因。所以,我们可以把一些已绝迹的科克(quagga)的DNA嵌入已受精的斑马卵中。

科克的DNA嵌入已受精的斑马卵后,其结果会怎样呢?帕勃(P??bo)认为,那样得到的仍是一只斑马,只不过其毛色是科克(quagga)鸟的。

[High Technology,1990年1月16日]

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* GPA:平均积分点,为美国高等院校计算课程考试成绩的一种方法。