20年前，古生物學(xué)家瑪麗·施魏策爾（Mary Schweitzer）在研究一塊霸王龍的大腿骨化石時就發(fā)現(xiàn)，其中似乎存在著一些軟軟的、有彈性的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過反復(fù)研究之后，她認(rèn)為這很可能是霸王龍的軟組織，然而很多同行都對此表示：“不可能，絕對不可能！”

原因也不難理解，你想想，霸王龍的化石都是來自幾千萬年前的白堊紀(jì)啊，通常來講，就算是在理想的條件下，軟組織經(jīng)過幾百萬年也該降解得連渣都不剩了，更不用說幾千萬年了。

所以大家當(dāng)時普遍認(rèn)為，這些所謂的“軟組織”很可能只是后來滲入化石縫隙的細菌生物膜，是一種污染。不過瑪麗并沒有就此放棄，多年以來，她和她的團隊一直在致力于相關(guān)方面的研究。

近日，該團隊利用一種被稱為“共振拉曼光譜”（Resonance Raman spectroscopy）的技術(shù)，成功檢測到了霸王龍的血紅蛋白，從而實錘了她之前的觀點。

簡而言之，“共振拉曼光譜”原理就是用激光照射樣品，當(dāng)光子與分子相互作用后，會有一小部分光的能量發(fā)生變化（散射光的波長不同），這種“能量偏移”反映了分子內(nèi)部振動模式，就像是分子的“指紋”。

在此基礎(chǔ)上，如果將激光的波長調(diào)整到目標(biāo)分子的吸收峰上，使激光的能量與目標(biāo)分子的某個電子躍遷能量接近，目標(biāo)分子就會產(chǎn)生共振，從而使得散射信號增強成千上萬倍。這樣，目標(biāo)分子的“指紋”就被放大出來了。

研究人員表示，這種技術(shù)具有極高的靈敏度，即使在化石這種“分子大雜燴”的樣品中，研究者也能精準(zhǔn)地識別出血紅素特征的微弱信號。

此次研究使用來自兩種恐龍的骨骼化石：一種霸王龍，另一種是更古老的短冠龍（Brachylophosaurus），將其去礦化后，研究人員提取到了其中的疑似軟組織片段。

隨后研究人員使用了兩種不同波長的激光對這些樣本進行交叉驗證，其中綠光（532 nm）能很好地激發(fā)到與完整的血紅素-球蛋白相連的信號，而藍光（473 nm）更易激發(fā)游離的血紅素。

（↑A和B來自作為對照組的鴕鳥，B來自短冠龍，D來自霸王龍）

研究結(jié)果表明，在使用綠光的時候，無論是霸王龍還是短冠龍的樣本，都發(fā)出了強烈的信號，這說明血紅素真的存在，而且還和球蛋白連在一起，與之相比，使用藍光的時候，信號卻非常微弱。

研究人員指出，這一正一反，可以認(rèn)為是排除了細菌污染的可能性（因為細菌可造不出這種“血紅素-蛋白質(zhì)”的復(fù)合體），也就是說，我們確實是檢測到了短冠龍和霸王龍的血紅蛋白。

這些脆弱的血紅蛋白，到底是怎么扛過幾千萬年漫長歲月的侵蝕呢？

對此研究人員表示，這些古老的血紅蛋白并非完好無損，其中的鐵元素已經(jīng)氧化了，形成了一種叫做“針鐵礦”（goethite）的物質(zhì)，說白了，就是一種生物化學(xué)意義上的“鐵銹”，而這個“生銹”的過程，恰恰可能是保存的關(guān)鍵。

一個合理的推測就是，鐵元素在氧化的過程中，就像一個強力膠水，在蛋白質(zhì)分子之間建立了很多“交聯(lián)”結(jié)構(gòu)。這就好比給一盤散沙注入了水泥，讓原本松散的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得異常堅固和穩(wěn)定，極大地增強了它們抵抗分解的能力。

那么，我們能通過這些血紅蛋白將霸王龍復(fù)活嗎？

答案是：想多了，完全不可能。實際上，此次研究找到的只是血紅蛋白的“殘骸”，共振拉曼光譜的數(shù)據(jù)顯示，這些血紅素分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了破損，它們是不完整的、碎片化的。

更重要的是，從理論上來講，利用克隆技術(shù)復(fù)活一只恐龍需要的是完整、連續(xù)的DNA序列，而DNA比蛋白質(zhì)要脆弱得多，在幾千萬年的時間里早就降解得無影無蹤了。

盡管如此，這次的發(fā)現(xiàn)依然意義非凡，研究人員表示，它徹底改變了我們對化石保存極限的認(rèn)知，從而為我們打開了一扇研究遠古生物分子世界的大門。

此次研究已經(jīng)發(fā)表在《皇家學(xué)會會報A輯》上。

參考資料：

Resonance Raman confirms partial haemoglobin preservation in dinosaur remains. doi: 10.1098/rspa.2025.0175