猛犸象尤卡（Yuka）生活在距今39000年前。最近，科学家们从其组织中提取出RNA，并得到许多信息。图源：Cyclonaut, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

导读：

      科学家们首次从灭绝的猛犸象身上提取出古RNA，而这只猛犸象生活在3.9万年前。这为获取灭绝动物的更多信息提供了一个原来认为不可能的视角。

王晓波｜撰文

陈晓雪｜编辑

过去几十年，古DNA研究的飞速发展，让我们得以了解数百万年前的远古生物是如何演化的，又是如何生活的。然而，DNA只讲述了故事的一部分。真正决定生物特性的，是基因何时何地在生物体内并激活，而这种活动记录在DNA的对应物——RNA中。

问题在于，RNA保存非常困难，其降解速度比DNA快得多，一般仅仅保存几分钟或几小时，很少几千年。因此，科学家长期认为古RNA几乎不可能留存。

但2025 年11月14日在线发表于Cell 期刊的一篇论文改写了这一认知[1]。斯德哥尔摩大学的研究者从一头取名为尤卡（Yuka）的猛犸象和其他几头猛犸象体内，成功提取到距今5万年前的古RNA。这打破了之前的纪录，成为迄今最古老的古RNA，也是科学家们首次从猛犸象身上提取出古RNA。

“和稳定的DNA相比，RNA是高度动态的，同一个细胞在一天内的转录组（即RNA）随着日夜更替、进食、压力等变化很大。通过研究RNA，你可以发现这个存在于DNA和蛋白质之间的庞大RNA调控世界，这是你单看DNA或蛋白质找不到的。补齐了这个短板，你就可以得到生命从DNA到RNA再到蛋白质的一条龙生产线的图景。”该论文的第一作者兼通讯作者之一埃米利奥·马尔莫尔-桑切斯（Emilio Mármol-Sánchez）告诉《赛先生》。马尔莫尔-桑切斯目前就职于哥本哈根大学环球研究所，此前为斯德哥尔摩大学博士后研究员。

他进一步表示，“在这个案例中，若知道哪些基因有被激活，并把这些变化和现代近亲物种，如亚洲象比较，你就能得到将长毛猛犸象和现代象区分开的分子变化的直接证据。”

寻找脆弱的RNA分子

除了少数例外，一个生物体的所有细胞都拥有同一套DNA。DNA会被转录成RNA分子，RNA分子进一步翻译成不同的蛋白质分子或者调控其他基因的表达。这是分子生物学的中心法则，在大多数生命中都得到遵守。

不过RNA分子非常脆弱。“RNA 通常不会长期保存，因为它是单链结构，所以化学上不稳定，也因为细胞在凋亡后马上用核糖核酸酶（RNase）分解了它。”斯德哥尔摩大学的古遗传学家、该论文的通讯作者之一洛夫·达伦（Love Dalén）告诉《赛先生》。

在过去几年，科学家们试图寻找古RNA的痕迹，并成功在古老的玉米和大麦种子中，也在冰冻在冻土层的一头狼的身上找到了RNA的片段。

2023年，达伦和斯德哥尔摩大学的同事马克·弗里德兰德（Marc Friedländer）宣布在一头博物馆保存的132年前的塔斯马尼亚虎身上测序了RNA。塔斯马尼亚虎早在20世纪早期就已灭绝。

“我们对塔斯马尼亚虎的研究证明了室温状态非常干燥的条件下也可以保存古RNA很久。”弗里德兰德告诉《赛先生》。他也是此次猛犸象研究论文的通讯作者之一。

受到这些成就的鼓励，他们决心在更早的样本上寻找这种谜一样的分子。

2012年时，达伦在西伯利亚东部的一个实验室看到了死去的尤卡，一头死去的猛犸象。

“你简直不敢相信自己的眼睛，因为它保存得太好了。当你看到这一幕时，你会感到一种如同身处地狱般的震撼。”在NPR的一个采访中，达伦表示。

尤卡是在考古学家在西伯利亚永久冻土层中发现了一具保存异常完好的猛犸象化石，生存年代距今3.9万年。这具化石是在尤卡吉尔镇附近发现的，因此被命名为尤卡。研究人员估计尤卡去世时年龄在6到8岁之间。尽管年纪尚小，它却拥有3米高的身高、5吨的体重。

俄罗斯萨哈共和国科学院为达伦和合作伙伴提供了包括尤卡在内的10头长毛猛犸象的组织样本。若想从这些指甲大小的样本中提取出古RNA，需要非常小心。

研究团队先用酶把样本中残余的RNA复制并转变为短链的DNA，对它们进行测序后，倒推得到原始的RNA序列。在排除环境和现代污染后，他们最终在3头距今5.2万年至3.9万年的猛犸象组织中发现了古RNA，其中尤卡身上提取到的古RNA数据显著优于另外两个样本。

“在我们的研究中，RNA保存了下来，仅仅因为尤卡在死后被快速冷冻并在永久冻土层保存了几万年。我们在保护RNA的缓冲液中取样组织，并使用为非常短、高度降解的RNA分子（特别是microRNA）优化的实验措施，并在严格控制污染的条件下工作。”达伦告诉《赛先生》。

古RNA保存了哪些信息？

尽管大多数古RNA呈碎片化状态，研究人员还是从这些数据中挖掘出来许多特别的细节。例如，尤卡的性别。

最初，有其他研究人员根据外部形态判断尤卡是雌性，理由是尤卡生殖区域存在类似现代大象阴唇结构的皮肤褶皱，并且缺乏雄性特有的肌肉特征。

但最新研究的结果给出了完全不同的答案。

达伦等人根据尤卡身上提取到古RNA和古DNA，发现其中包含只存在于 Y 染色体上的基因，例如 USP9Y（泛素特异性肽酶 9）。这些基因在其它雄性猛犸和一头现代雄性大象中也有出现。因此可以确定：尤卡在基因上是 XY，也就是雄性。

另外，研究团队还重新分析了尤卡来自多个组织样本的全部已发表的 DNA 数据。所有结果都一致显示：尤卡的基因型是 XY，而不是 XX。甚至，研究人员甚至在尤卡DNA的SRY（性别决定基因）上找到了猛犸特有的遗传标记，进一步证明这些数据确实来自尤卡自身，而非污染。

但是，为什么在最初的形态观察研究中，尤卡看上去像雌性？

研究人员表示，可能的解释之一，是尤卡在胚胎发育期间出现了罕见的“XY 性腺发育不全”，即虽然基因型是雄性，但性器官没有正常发育。也有可能是最初的外观鉴定有误。研究人员表示，还需要进一步研究以厘清尤卡在外表性征与基因型性别之间的不一致。

此外，研究人员从尤卡身上提取到的其他RNA序列中，还发现了包含了构建和维持肌肉组织的遗传指令。略显遗憾的是，这次他们没能找到来自毛囊的RNA，因此仍无法理清是哪些基因让猛犸象长出浓密毛发的。

未参与该研究的墨西哥国立自治大学的演化基因组学家玛丽亚·阿维拉·阿尔科斯（María Ávila Arcos）告诉《赛先生》，这项研究显示，“如果古人类和其他古老动物保存在冻土中，也可能取到年代久远的古RNA。”

未参与该研究的九州大学研究员魏玉保向《赛先生》评论道，“根据中心法则，RNA体现了基因的表达和调控，能够解读动物对古环境的适应和演化方面的信息。这项研究中的猛犸象一直处于冻存条件，因此能提取到古RNA，说明通过这一方法，有关灭绝动物的研究有可能获得更多以前未知的信息。”

该论文的作者在论文中表示，“基于这些发现，我们可以预见，未来将兴起整合基因组学、蛋白质组学和转录组学的综合性古生物学研究。”
 

参考文献：

[1] Ma´rmol-Sa´ nchez et al., Ancient RNA expression profiles from the extinct 

woolly mammoth, 2026, Cell 189, 1–18 https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.10.025

[2] https://www.science.org/content/article/forty-thousand-year-old-mammoth-mummies-yield-oldest-rna-yet-found

[3] https://www.npr.org/2025/11/14/nx-s1-5607041/wooly-mammoth-oldest-rna-yuka