化石中的DNA是如何提取的DNA在自然情况下可以保存多长时间

DNA是遗传信息的载体，现代考古学可以通过对古代人类化石中DNA的提取来研究人类的进化史。然而，科学家能够从化石中提取出DNA吗？

生物死去并变成化石后，其中的蛋白质等有机分子就会分解，剩下的就只是矿物质。古生物学的传统理论认为，化石中有机物的保存年限不超过10万年。然而，美国科学家、古生物学家玛丽·施韦策等人，从美国洛基山博物馆保存的6800万年前的霸王龙腿骨化石中提取到了软组织。经过一系列脱矿物质处理后，剩下的软组织柔软、透明、富有弹性，在显微镜下甚至可以看到血管和细胞结构。这一发现，是对传统理论的挑战，给古生物研究带来新的悬念。这些软组织中如果确实含有一些原始的物质，就能够从中发现有关信息。

中国科学家提出质疑：内部DNA很难测定。生物死亡之后，身体的生理机能全部停止，细胞中的酶会开始分解DNA中的核苷酸之间连接，环境中的微生物也会加快分解的速度。

连接分解最主要的影响因素是水分。以白垩纪晚期的恐龙化石为例，一般属于动物硬体化石，像恐龙这样如此久远的动物，它的肌肉、皮肤等只有在特定条件下（成为木乃伊）才可能保存下来。保存的结缔组织、软骨组织等在漫长的演化过程中，内部的DNA已经很难测定。生物知识告诉我们，如果有DNA被提取出来，其片断很有可能是线粒体DNA，即细胞质DNA。而细胞核中得以DNA才是生物体遗传信息的主要载体，细胞质中的DNA只能表达部分遗传信息。

另外，DNA也有一个半衰期。哥本哈根大学的科学家通过对158块含有DNA的腿骨进行检测之后确定DNA的半衰期为521年。即是说，生物死亡521年后，骨骼中一半的核苷酸连接被破坏。以此类推算核苷酸连接全部断裂的时间。在实际环境中，温度、水分、微生物还会影响其半衰期。在经过大约150万年以后，DNA序列就很难被提取出来。即使某些片段被提取，也无参考价值。这个结论对于研究化石中的DNA也有一定的参考价值。

关于DNA提取的方法。目前，最常用的方法是萃取法（这是提取微量物质的常用方法），基本原理是利用某些物质对DNA分子有吸附作用。取少量的化石粉末，溶解在含有特定物质（如：二氧化硅、DNA聚合酶）的溶剂中，通过离心机的作用，把DNA吸附在某种物质上，然后，还有一系列复杂的提纯过程。不过，提取不同生物、不同组织的DNA，所加的添加剂不同。