这头冻了4万年的猛犸象，竟携带最古老的RNA，或将改写物种复活研究
NG约 5 分钟2010年，象牙猎人在西伯利亚北极海岸附近的河岸搜寻时，发现了一具幼年猛犸象(woolly mammoth)木乃伊。这头猛犸象因邻近的尤卡吉尔村被取名“尤卡”(Yuka)，在冰层中已被封存近四万年。
永久冻土层将它的遗体保存得极为完好——不仅残留着红褐色的皮毛、扭曲的象鼻，连大脑都保持着完整形态。
如今，研究人员又有新发现：尤卡的组织中还留存着另一件罕见的史前“宝藏”——核糖核酸(RNA)痕迹。这种遗传分子对生命活动至关重要，却通常在生物死亡后不久就会降解。
该团队的研究成果于今日发表在《细胞》期刊上，不仅是人类迄今获取的最古老RNA序列，更是首次从真猛犸象体内提取到这类分子。
数十年来，科学家始终在研究尤卡这类保存完好的猛犸象样本，试图从其中的古老DNA片段中寻找线索。这些遗传物质不仅帮助构建出猛犸象的基因组，更揭示了猛犸象与现存大象之间的亲缘关系究竟有多近。
然而，古老RNA的痕迹却一直难以捕捉。这类化合物通常以单链分子形式存在，虽说对激活特定基因、合成重要蛋白质不可或缺，稳定性却远不如DNA。
“通过古老RNA，我们能清晰看到特定组织中哪些基因处于激活或活跃状态，”斯德哥尔摩大学进化基因组学研究员、该研究的合著者洛夫·达伦(Love Dalén)解释道，“这是单靠DNA研究根本无法实现的突破。”
RNA还因与病毒的关联广为人知，比如流感病毒，以及引发新冠肺炎的冠状病毒——这些病原体的遗传信息都存储在RNA链中。达伦认为，古老RNA将成为关键工具，帮助人类检测那些与巨型动物木乃伊一同封存于冰层中的冰河时代病毒痕迹。
尽管研究团队对尤卡进行了RNA病毒筛查，发现这头幼年猛犸象的健康状况相对良好，但或许还有其他史前遗迹中，藏着带有古老病原体遗传特征的物质。
寻找古老RNA的探索之路
长期以来，研究人员都认为RNA过于脆弱，连几百年都难以存活，更别说数千年了。但近期的研究成果却打破了这一固有认知。
2023年，达伦及其团队从一具馆藏超130年的已灭绝袋狼(Tasmanian tiger)样本中，成功从皮肤和肌肉组织里提取出RNA；2017年，另一组研究人员则从一具5300年前的冰木乃伊胃组织中，分离出了年代更久远的RNA。
为了寻找更古老的RNA，达伦和同事将目光投向了西伯利亚北部永久冻土层中的样本。随着该地区冻土逐渐融化，当地居民和科学家已收获多项惊人发现：既有一具剑齿虎幼崽木乃伊，也有无数保留着皮肤和肌肉组织的猛犸象样本。
研究团队对尤卡及另外九具西伯利亚猛犸象的样本展开检测。尽管其中三具猛犸象的组织中都分离出了RNA，但尤卡的RNA链最长，而且只有尤卡的样本中，检测到了与肌肉组织发育关键基因激活相关的RNA分子。
这些RNA分子还为我们揭开了这头幼年猛犸象生命最后时刻的神秘面纱。比如，科学家发现样本中存在大量作为细胞应激标志物的RNA片段。
“我们可以推断，尤卡在离世前经历了极大的压力，这种状态最终烙印在了它肌肉的分子结构中，”哥本哈根大学博士后研究员、该研究的主要作者埃米利奥·马尔莫尔(Emilio Mármol)表示。他提到，有部分科学家推测，这头幼年猛犸象可能是在遭到洞狮(Panthera spelaea)袭击后，坠入了一处浅湖或池塘，但具体情形仍难以确定。
冰河时代的“性别反转”之谜
在筛选这头幼年猛犸象的遗传物质、寻找RNA痕迹时，研究团队还意外有了另一项发现：从基因层面来看，尤卡其实是雄性。
这一结果与最初的多项分析结论相悖——此前研究人员根据尤卡的解剖特征，一直认为它是雌性幼年猛犸象。
起初，研究人员以为是样本混淆导致了结果偏差。为了验证发现的准确性，他们还检测了另外两个研究团队收集的尤卡古老DNA片段，最终确认这头猛犸象同时拥有X染色体和Y染色体。
密歇根大学古生物学家丹尼尔·费希尔(Daniel Fisher)长期致力于猛犸象研究，却未参与此次新研究。对于这一“反转”，他并不意外：“猛犸象的性别鉴定本就不是件容易事，尤其是尤卡的遗体在死后还遭受了严重破坏。”
他认为，确认尤卡的雄性基因身份后，研究人员将不得不重新解读这头著名猛犸象生命史的多个方面，比如它的成熟过程和生长模式。
对猛犸象“复活”研究的启示
近年来，“让猛犸象从灭绝中复活”的想法频繁登上新闻头条，但达伦表示，新研究中重点关注的特定RNA片段，对物种复活工作几乎没有直接帮助。原因在于，这些RNA调控的肌肉发育遗传机制，在猛犸象和现代大象体内基本一致。
不过，未参与此次研究、同时担任巨像生物科学公司首席科学官的进化生物学家贝丝·夏皮罗(Beth Shapiro)则认为，发现古老RNA是一项具有里程碑意义的科学突破，最终可能会为物种复活研究提供重要支持。
该公司正尝试通过基因技术，让猛犸象及其他多种已灭绝物种“重获新生”。“未来，我们完全可以借助这种方法，探索已灭绝物种与现存物种在基因表达上的差异，”她说。 比如，我们可以精准定位那些让猛犸象长出浓密毛发的基因。
达伦表示，若能在猛犸象毛囊中找到古老RNA，或许就能揭开激活这些基因的遗传路径，进而帮助科学家在现代近亲物种身上，重现猛犸象那厚实的皮毛。
他对这种可能性充满期待：“谁不想知道，到底是哪些基因让猛犸象长出了毛茸茸的厚皮毛呢？”
版式设计：钱思琦
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