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不要洗去化石上的DNA

来源:环球科学 作者: 2007-1-13

摘要: 洗洗刷刷处理化石——许多化石猎人和博物馆研究人员常用的传统手段,大大降低了人们在化石上发现古代DNA的几率。发掘者应该发发慈悲,至少先戴上手套再来搬化石。把化石连着上面的污垢和所有发掘时就有的东西,原封不动地冷藏起来。虽然不少古生物学家都知道这是提高DNA发现几率的最佳方法,但法国巴黎贾奎斯·莫诺研究所......


        洗洗刷刷处理化石——许多化石猎人和博物馆研究人员常用的传统手段,大大降低了人们在化石上发现古代DNA的几率。  

        发掘者应该发发慈悲,至少先戴上手套再来搬化石。把化石连着上面的污垢和所有发掘时就有的东西,原封不动地冷藏起来。虽然不少古生物学家都知道这是提高DNA发现几率的最佳方法,但法国巴黎贾奎斯·莫诺研究所的Eva-Maria  Geigl和她的同事们证实了这种保存方法究竟有多重要。他们的论文已经刊登在1月9日的《美国国家科学院院刊》上。他们认为,应该把这种办法硬性灌输给那些在野外发掘骸骨化石的人们。



        洗走古代DNA  冲来现代污染              

        Geigl和同事们研究过一些埋藏了3200多年的骸骨化石。这些化石都属于同一种牛——欧洲野牛(aurochs),都是在法国的同一地点出土,只是时间不同:第一批1947年出土,保存在博物馆里,2004年发掘出第二批化石,出土后就保存在零下20摄氏度的无菌环境中。研究小组试图在1947年出土的化石上提取出DNA,可惜一无所获;相反,在第二批化石上都能成功提取。两批骸骨在同样的条件下埋藏了几乎一样久,因此传统方法不得不低头服输。Geigl说道:“出土后57年间损失的DNA已经相当于过去3200年中的损失了。”        

        Geigl解释说,由于许多古生物学家的研究都只是针对化石的形状,所以DNA本来就不在传统方法的保护范围以内。最大的问题是,DNA是怎么被洗掉的。人们常常把化石放在一起冲洗,污染物(比如现代人的DNA片断)就跟着流水乘虚而入。这样“不仅冲走了古代的DNA,还染上了当代的DNA”。      

        加拿大麦克马斯特大学的基因学家Hendrik  Poinar说,绝大多数研究古代DNA的专家早就意识到这一点,但这不等于真正到野外挖掘化石的人也会这么做。

        德国莱比锡普朗克演化人类学研究所的古生物学家Svante  Pääbo认为,能否好好保护化石和化石上的DNA,取决于实验室里的基因学家和野外发掘者之间的沟通。只有一小部分化石得到了妥善保护。Pääbo的研究小组曾经为尼安德特人DNA测序,现在也常常遇到化石保存的问题。他感慨说:“想要研究古代人类和尼安德特人遗留下来的DNA,就要面对一个大麻烦——剔除现代人类DNA对化石的污染。”

        这并不是说,所有博物馆里的收藏都已不幸受害,Pääbo写道。比如,最近他的实验室正在测序的尼安德特人化石就是一个博物馆采用传统方法处理过的藏品,但Pääbo欣喜地发现,化石样本各方面的状况都不错,如果用Geigl建议的方法保存,可能也差不多。不过,这只是个别情况。



        温暖潮湿不利保存

        Geigl相信,只要在实验室里的科学家和在野外发掘化石的化石猎人携手合作,就能找到许多过去一度错过的发现。

        许多人类文明都分布在温带,但在温暖的环境中,很难保存好DNA,尤其是在冲洗处理化石的时候,可能会完全消失无踪。正因为如此,Geigl说,大部分能提取出古代DNA的样本都来自永冻土(比如猛犸象),或者来自阴凉的洞穴(比如说洞熊和尼安德特人的化石)。

        Geigl认为,更好的保存方法、集中研究新出土的化石,可能会推进DNA提取的研究,深入到更复杂的种属,对研究人类进化的历史也颇有帮助。

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