文/David Bressan

在南美洲的某個地方，一名礦工發現了一塊琥珀，並注意到這個樹脂化石裡似乎有一隻蚊子。透過先進的裝置，科學家們提取出了這個吸血昆蟲的最後一餐，而多虧了完好無損的血細胞中所儲存的基因密碼，一隻恐龍被克隆了出來。

“琥珀可以儲存軟組織甚至DNA分子達數百萬年”，這個想法經由1990年的科幻小說和後來取得成功的電影系列《侏羅紀公園》傳達給了社會大眾。但直到今天，從琥珀或類似物質中提取DNA的嘗試都沒有真正成功過，而嵌入樹脂裡的樣本被認為不適合進行基因檢測。

與電影中不同的是，樹脂化石並不是儲存DNA的一個好選擇。當一種粘性物質困住小型動物時，後者的軟組織會立即開始腐爛，而且在整個動物被包裹起來之前，大部分DNA就已經丟失了。即使有些DNA被儲存下來，樹脂中的化合物也會與之發生反應，並隨著時間的推移將其破壞。

2020年，一項發表在《PLOS ONE》雜誌上的研究試圖確定，包裹在樹脂材料中的昆蟲DNA是否能夠被儲存，以及能儲存多長時間。為此，研究人員收集了被困在孿葉豆屬（Hymenaea）琥珀樹樹脂中的小型粉蠹蟲（ambrosia beetle）。後者是一種馬達加斯加島所特有的物種，而前者的化學成分與琥珀化石非常相似。研究人員將樣品儲存了2到6年，然後開始進行處理。

這項研究的結論是，儘管非常脆弱，但DNA仍然被儲存在了樣本中。最初，研究人員嘗試用乙醇來溶解蟲子周圍的樹脂，結果適得其反——酒精與樹脂發生了反應，並破壞所有的DNA。這一觀察結果可以解釋為什麼過去提取DNA的嘗試總是不成功。

在完善提取工藝和更換化學試劑後，新的問題又出現了。聚合酶鏈式反應（PCR）一直被廣泛用於複製DNA中的小片段，但研究人員發現，這種方法對從樹脂中提取的DNA不是很有效。因此該研究的作者們認為，樹脂中發現的物質有可能會阻礙用於複製單個DNA序列的化學成分起作用。只有在仔細清洗樣本並多次重複PCR過程後，才能有足夠的DNA得到複製，以便對樹脂中的生物體基因組展開研究。

目前，人們還不清楚遺傳物質能在樹脂中存活多久，而研究人員希望將新方法應用到其他嵌入樹脂的軟組織案例中，從而測定DNA的衰減率。另外，水似乎有著至關重要的潛在儲存能力。樹脂能形成防水屏障，保持軟組織中的水分，這也會影響遺傳物質的穩定性。

令人驚訝的是，最近的發現表明，DNA痕跡甚至可以儲存在岩石中。

2021年，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（IVPP）和山東天宇自然博物館的科學家團隊成功地從1。25億年前的恐龍化石中識別出了儲存在細胞中的DNA分子。這種恐龍被稱為“尾羽龍”（Caudipteryx），是一種孔雀大小的雜食性動物，尾部有長長的羽毛，是白堊紀早期分佈於遼寧地區的熱河生物群落的一份子。

“多年來積累的地質資料表明，熱河生物群的化石儲存狀態與眾不同，因為富含矽的細小火山灰掩埋了屍體，從而使得其儲存質量能夠達到細胞水平，”IVPP的副教授李志恆表示。他是上述研究的合著者，而研究結果則發表在了《Communications Biology》雜誌上。

在該研究中，科學家們從標本的右側股骨中提取了一塊遠端關節軟骨，將其脫鈣，並使用不同的顯微鏡和化學方法對其進行了分析。他們發現，動物死後所有的細胞都被矽化了，而這很可能是這些細胞儲存完好的原因。

此外，研究小組還分離出了一些細胞，並透過一種全球生物實驗室都使用的化學物質對其進行染色。這種紫色的化學物質被稱為蘇木素，能與細胞核結合。在對恐龍材料進行染色後，有一個恐龍細胞顯示出了一個紫色的細胞核和一些深紫色的線。這意味著這個1。25億年前的恐龍細胞中有一個儲存完好的細胞核，它保留住了一些原始的生物分子和染色質絲。

由於地球上所有生物細胞內的染色質都是由緊密排列的DNA分子組成的，因此這項研究的結果提供了初步的資料，表明原始恐龍的DNA殘餘可能仍然被儲存著。但想要更精確地對其進行測試，研究小組還得做更多工作，並使用比染色更精細的化學方法。

該研究的作者Alida Bailleul表示，“我們顯然對化石細胞核感興趣，因為如果DNA能夠被儲存下來，那它便會是大多數DNA應該在的地方。”2020年，她發表了另一項研究，報告了一種來自美國蒙大拿州（Montana）恐龍的軟骨細胞中所出現的細胞核和生物分子的異常儲存狀態。”所以，我們有很好的、非常令人興奮的初步資料，但在瞭解古老化石中的細胞生物化學方面，我們才剛起步，我們需要做更多的工作。”

儘管研究人員樂觀地將這種對古老DNA的分析納入到了更常見的研究方法中——比如從骨骼材料、木乃伊和冷凍的更年輕的化石組織中恢復DNA——但他們並不打算在不久的將來克隆恐龍。

本文作者是福布斯撰稿人，文章觀點僅代表個人。