太长不看版：恐龙化石中有DNA存在！

最近，马斯克旗下公司创始人“造恐龙”的一番话火了，一起火的还有2021年的一篇论文，论文大意为“DNA的半衰期是521年”。据此，有些人认为，死了几亿年，变成比石头还石头的恐龙骨骼化石中根本不可能存在DNA。因此，马斯克旗下公司创始人“造恐龙”纯属无稽之谈。

但事实并非如此。在Nature的原文中，有这么一段话^[1]

The team predicts that even in a bone at an ideal preservation temperature of −5 ºC, effectively every bond would be destroyed after a maximum of 6.8 million years. The DNA would cease to be readable much earlier — perhaps after roughly 1.5 million years, when the remaining strands would be too short to give meaningful information.“This confirms the widely held suspicion that claims of DNA from dinosaurs and ancient insects trapped in amber are incorrect,” says Simon Ho, a computational evolutionary biologist at the University of Sydney in Australia. However, although 6.8 million years is nowhere near the age of a dinosaur bone — which would be at least 65 million years old — “We might be able to break the record for the oldest authentic DNA sequence, which currently stands at about half a million years,” says Ho.

大意就是：

该研究团队预测，在理想状况下（化石所处的环境平均温度零下五度左右），DNA中的所有化合键完全断裂需要680万年。（以现在的测序手段）DNA的核苷酸序列处于可读状态的时间不超过150万年，超过150万年，残存的DNA碎片就会由于太短而无法读取。“因此，这一研究告诉人们并不可以从琥珀化石中提取古生物DNA，”悉尼大学的一位进化生物学家说，“即使DNA能存在680万年，也离恐龙灭绝的6500万年前太远了。我们现在的技术能够对50万年的古生物化石的DNA进行测序，未来我们很有可能打破古生物DNA的测序。”他继续说到。

那么问题来了，DNA半衰期521年，研究人员怎么对50万年前的DNA测序？

以及，恐龙化石中到底有没有DNA存在的可能？

首先回答第一个问题。DNA分子是一串脱氧核糖核酸序列构成的双螺旋结构。有很多键。其次，DNA在细胞核的存在方式是染色质，也就是DNA和核蛋白形成的致密的超级复合结构。自然状态下一条染色体DNA大约有数十万到数百万个碱基对组成。

一段长约200bp(一个碱基对称为1bp)DNA片段，有可能在521年以后，里面的键断一半，但一条染色体中的DNA，没可能。即使百万个碱基，碎成50-100bp的DNA碎片，现在的测序能力也能进行测序。

其次，第二个问题，DNA有没有可能存在在恐龙化石中？答案是，当然有！

2021年，《科学美国人》发表了一篇评论文章^{[2]，对同年刊发的一篇研究论文[3]进行了讨论}

这篇于2021年1月刊发的论文指出，他们在亚冠龙（Hypacrosaurus stebingeri）的一块骨骼化石中的软骨组织中找到了DNA，蛋白质存在的直接证据。

资料显示，亚冠龙存在的时间大约在7500-6700万年前。

研究人员首先确定了骨骼化石中软骨组织的存在，阿利新蓝组织化学染色可以特异地使钙化软骨和骨中糖胺聚糖着色，直接区分软骨组织。结果显示骨骼化石中明显存在软骨组织（G）而非软骨骨骼化石（H）中并没有被着色。

接着，研究人员提取了这块软组组织的软骨细胞，看看是否存在蛋白质和核酸。他们用了两种常见的核酸燃料PI和DAPI，两种核酸染料本身没有荧光，但嵌入核苷酸之后，就会发出特定波长的荧光，通过荧光显微镜就可以观察到。结果显示，恐龙中的软骨细胞被染色了，可以看出明显的细胞核区域（下图橙色和蓝色部分），即软骨细胞中确实有核酸分子存在。

《科学美国人》的评论文章指出，一些科学家认为，恐龙骨骼化石可能被一些微生物污染，导致一些假阳性的存在。但研究人员指出。微生物进入到软骨组织的几率微乎其微，认为结果十分可靠。

从实验的流程和结果来看，论文中实验结果的可信度很高。并且，这并非孤例。早在2005年，《科学》上就刊发了一篇论文，报道了雷克斯霸王龙（Tyrannosaurus rex）化石中发现了一些软组织。

2021年发表在《骨》杂志的文章^{[4]，也得到了雷克斯霸王龙以及短冠龙的骨细胞，并且用组织化学的方法确定了其DNA分子的存在。}

按照DNA半衰期为521年，核苷酸在680万年就啥都不剩的说法，恐龙化石里应该什么都没有才是。然而，三篇文章先后指出恐龙化石中软组织，蛋白质和DNA等核酸分子的存在，可以说明两个问题：1，恐龙化石中存在DNA等核酸分子并非偶然；2，DNA半衰期521年，这一结论并不准确。

不知道为何个别答主偏执和片面地引用一篇论文来否定恐龙中DNA的存在，而忽略其他几片事实性直接证据。而且，即使在“DNA半衰期只有521年”这篇论文的原文中，论文作者也并没有对“DNA半衰期只有521年”这一结论盖棺定论。

Moreover, the researchers found that age differences accounted for only 38.6% of the variation in DNA degradation between moa-bone samples. “Other factors that impact on DNA preservation are clearly at work,” says Bunce. “Storage following excavation, soil chemistry and even the time of year when the animal died are all likely contributing factors that will need looking into.”研究人员指出恐龙个体的年龄对DNA降解速率的影响程度为38.6%。其他因素（存储条件，土壤化学，个体死亡时的年龄等）也显然对DNA降解的速率有明确影响。

但愿各位科普人士在科普之时尽可能本着务实求真的态度，多检索几篇文献。即使，就引用一篇，也烦请把文章看完，毕竟并没有哪一篇论文是完整和完美的，在文章最后的“讨论部分”，研究人员会对实验中遇到的一些问题和研究中存在的问题进行讨论。

@知乎小管家 @知乎科学

完

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参考

1. ^DNA has a 521-year half-life https://www.nature.com/news/dna-has-a-521-year-half-life-1.11555#:~:text=Diminishing%20returns,half%2Dlife%20of%20521%20years
2. ^Possible Dinosaur DNA Has Been Found https://www.scientificamerican.com/article/possible-dinosaur-dna-has-been-found/
3. ^Evidence of proteins, chromosomes and chemicalmarkers of DNA in exceptionally preserveddinosaur cartilage https://academic.oup.com/nsr/article/7/4/815/5762999
4. ^Molecular analyses of dinosaur osteocytes support the presence of endogenous molecules  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23085295/