组织改造鸡团队
诺贝尔物理学奖获得者约翰·巴丁说:“科学是一种协作,几个人联合工作要比一位科学家独自工作高效得多。”
杰克·霍纳知道合作的价值,当不知道如何着手时,他会寻求帮助。改造鸡项目的不同部分需要很多他不具备的技能和知识。因此,他组建了一个团队。
在落基山博物馆,霍纳监督建立了两个实验室,学生和古生物学家在实验室里寻找控制蜥蜴尾巴生长的基因。克莱姆森大学和佐治亚大学的研究者也参与了修复鸡尾巴的项目。
在加拿大的麦吉尔大学,另一组研究者在对现代动物进行研究,试图寻找从手到翅膀进化发展的线索。在威斯康星大学,正在进行的培育鸡牙齿的研究已经有了进展。
逆进化工具箱
从某种意义上说,改造鸡是为了寻找连接现代鸟类和兽脚类恐龙之间的基因链,并沿着这个关联回到过去。
方法之一就是找到并打开返祖基因。返祖现象指的是基因储存了有机体的既往历史信息,然后被表达了出来。一般认为,当一个动物,譬如迅猛龙,曾经存在过并随着时间不断进化,那么那个动物进化产生的身体变化就是它对生活方式和生活地点做出的适应。这些变化可以不明显一比如爪子的长度,或者非常明显一比如整体体重和大小。适应环境有助于动物生存。随着时间的推移,这些变化逐渐被编码进入动物的基因。这些变化的基因能够随着动物的繁衍传递给后代。最终,曾经的迅猛龙变成了鸟。
科学家发现,不是所有生物体内的DNA都会对变化进行编码并存储,还有一些基因只是简单地关闭了,这些基因呈现出的就是在现代动物体内隐藏并且静止了的返祖现象。返祖基因包含让动物长出像长的利爪或者强壮的鞭子样尾巴的基本信息,这些特征在久远的过去有助于动物的生存。
鸡携带着从它们的祖先继承来的返祖基因,比如长牙的基因。
威斯康星大学的一名学生作为研究鸡牙的带头人,发现储存在罐子里的鸡胚在它的喙底下隐藏着牙苞。威斯康星大学团队又进行了另外的实验,他们处理了鸡的基因,从而培育出了正常的、上下颌整齐地排列着牙苞的非变异的鸡胚。这些是修复鸡牙的良好开端。
那么手和尾巴呢?
这个团队使用了一种被称作“演化发育生物学”的手段。演化发育生物学是对进化发育生物学的一种速记,它聚焦分子结构随着时间推移发生的变化。演化发育生物学在改造鸡上的应用使我们发现,大自然母亲在可能的情况下喜欢让进化过程变得简单。
所有的生物体,从最复杂的生物到单细胞生物,都有DNA,其中起遗传效力的是基因。基因的具体数目取决于生物的复杂程度。研究发现,所有的生物体都有一套通用的同源异形基因。
同源异形基因就像一个能控制你家里所有电子设备的通用远程遥控器。在生物体中,同源异形基因能对蛋白质进行控制。在生物体早期的胚胎阶段,它们能决定一个器官的初始结构。如果小鸡改造团队能找出如何操控这个通用控制器的方法,他们就离制造出鸡手和鸡尾巴更进了一步。
举例来说,古生物学者最近在中国发现了一种有喙的鸟样恐龙,他们称之为“深陷而无法逃脱的蜥蜴”(在一个恐龙跌入的井里,发现了几副摞在一起的骨架)。这个重大发现支持了鸟类翅膀和兽脚类恐龙前肢趾骨之间存在着某些联系,它们的三根趾骨相当于人类的拇指、食指和中指。由于同源异形基因的存在,鸟类翅膀和兽脚类恐龙的前肢趾骨可能遵循了相同的发育模式。
如果小鸡改造团队能了解如何控制同源异形基因,他们就会努力让现代鸟类融合在一起的第二、第三、第四指骨保持分离,从而制作出鸡手。如果成功了,当小鸡孵化出来时,它的翅膀的末端就会长出爪子。至于尾巴,他们会关闭那些阻止鸡长出蜥蜴样尾巴的基因。
嘿!你知道杰克·霍纳想把鸡逆进化成迅猛龙的真正原因吗?他想要一只迅猛龙当宠物!这就是为什么他要逆进化一只鸡而不是鸵鸟!
你想要一只什么样的恐龙作为宠物呢?想想你要如何喂养它,把它养在哪里,以及怎么和它玩耍。