2010年,一具幼年猛犸象尸体在西伯利亚永久冻土中被发现,它被命名为Yuka,因为发现地靠近Yukagir村。
Yuka保存得非常好,连大脑都完好无损。

放射性碳定年显示:它死于大约39000年前。
故事准备开始。
2014年,斯德哥尔摩大学的古遗传学家Love Dalén在俄罗斯东部的实验室里第一次见到了Yuka。
“我们的俄罗斯合作者说,‘来这个房间’,”Dalén回忆,“我们走进去,就看到这只死去的猛犸象躺在那里。”

Dalén和他的团队当时在想:能不能从Yuka身上提取RNA?
(那几年,各种研究团队已经对它的DNA做了大量分析。基因组序列、系统发育关系、和现代大象的比较,这些DNA层面的工作基本都做过了。)
但提取RNA其实非常难,因为RNA实在太脆弱了。
RNA和DNA不同的是,比如肌肉细胞和肝细胞,它们DNA完全相同,但功能完全不同,就是因为RNA不一样。
问题是,RNA的化学结构是单链,比DNA的双链结构脆弱得多。生物体死后,RNA通常在几分钟到几小时内就完全分解了。
之前的最长久的记录,是2019年Oliver Smith团队从一只14300年前的狼幼崽身上成功提取了RNA。[1]这已经是非常牛的记录。
现在Dalén团队想从将近4万年前的猛犸象身上找RNA?
“这感觉像是一个风险极高的项目,”Dalén说,“看起来完全是疯了才会去尝试。”
但他们还是试了。[2]
团队从俄罗斯科学院拿到了10只猛犸象的组织样本。
样本很小,大概指甲盖那么大。
“我们知道真的只有一次机会,”论文第一作者Emilio Mármol-Sánchez说。
所以准备工作必须极其谨慎。

首先他们需要在超净实验室里提取
RNA极易被污染——现存的细菌、真菌,甚至研究者本身,都可能带来RNA。如果不小心,测出来的可能根本不是猛犸象的RNA。
他们用酶把样本中可能存在的RNA分子转换成DNA片段——因为DNA更稳定,更容易测序。
然后测序,再反向推导出原始的RNA序列。
但最关键的问题是:测出来的序列到底是不是真的来自猛犸象?
他们用“宏基因组学”和“宏转录组学”的方法筛查所有遗传物质。
简单说,就是把测出来的所有序列都分析一遍,看哪些像猛犸象的,哪些像污染物的。
然后把可能是猛犸象的序列,和亚洲象的基因组比对——因为亚洲象是猛犸象现存最近的亲戚。
还要和之前重建的猛犸象线粒体DNA比对。
只有能匹配上的,才算真的猛犸象RNA。

结果出来了。
10只猛犸象里,3只检测到了可信的RNA信号:Yuka、Oymyakon,Chris Waddle。

但Yuka的RNA保存得最好。
好到他们找到了完整的肌肉特异性mRNA,还有microRNA——一类很小的RNA分子,专门用来调控基因表达。
从Yuka的RNA里,研究者看到了什么?
1、组织样本确认
他们找到的RNA主要来自骨骼肌,这和取样部位一致——样本取自Yuka左前腿的肌肉组织。
这些RNA编码的都是肌肉代谢、肌肉结构相关的蛋白质。
“从某种意义上说,这有点无聊,”Dalén说,“因为这些基因在很多其他哺乳动物里也是活跃的。”
但这恰恰证明了方法的可靠性。
2、性别
RNA序列里有一些来自Y染色体的基因。这意味着Yuka是雄性。
从2010年以来,科学家们对Yuka的性别是有争论的,甚至更多认为它是雌性。
3、看到Yuka生命最后的状态
这是最震撼的发现。
RNA里有大量细胞应激的标志物。
“我们可以说,Yuka在死亡前的生活压力很大,这最终被印在了它肌肉分子里,”Mármol-Sánchez说。
这完全合理。因为当时各种证据就表明了这是幼年猛犸象的死亡原因无外乎两种——被狮子或者人类追杀。
无论哪种,这只幼年猛犸象在生命最后时刻肯定处于极度恐惧和应激状态。这些应激反应激活了特定的基因,产生了相应的RNA。
然后猛犸象死亡,身体被冰封,RNA被保存了下来。

4、新的microRNA
研究者还发现了两种之前未知的microRNA,它们是猛犸象和大象特有的
这意味着猛犸象有一些独特的基因调控机制,可能和它的特殊性状有关——比如那身长毛。

这对研究远古生命意味着什么
最直接的:RNA可能可以保存得比之前想象的久得多。
39000年,这把记录推进了将近2.5万年。
而且研究者认为,在永久冻土这样的理想条件下,甚至可能找到更古老的RNA。
RNA给了我们一个全新的研究角度
DNA只能告诉我们“猛犸象的基因组是什么样的”。这很重要,但不够。
RNA告诉我们“猛犸象活着的时候,哪些基因在工作”。这是功能层面的信息。
我们可以看到不同组织的基因表达模式,看到生理状态的分子标记,甚至可能看到对环境的应答。
有研究者把这种方法称为“functional paleontology”(功能古生物学)。
即:不只研究形态和系统发育,还研究生理功能和细胞代谢。
往更远想:病毒
很多病毒,比如流感病毒、冠状病毒,它们的遗传物质就是RNA。
如果我们能从古代动物身上提取RNA,理论上也可能找到古代RNA病毒的痕迹。这就意味着我们可能重建冰河时代的病毒组,理解古代传染病如何演化。
还有:复活灭绝物种
有家公司叫Colossal Biosciences,它们的目标就是 ↓

而RNA数据能告诉我们,要让大象长出猛犸象那样的毛发,需要激活哪些基因,在什么组织里激活,激活到什么程度。
当然,还有很多要解决的问题,最核心的——RNA提取的成功率还很低
10个样本里只有3个有可靠信号,只有1个质量够高做详细分析。
RNA片段都很短,高度碎片化。需要更好的技术工具。
但这个研究证明了一点:可行。
正如Dalén说:
“这是一个概念验证,证明我们可以追溯到上一个冰河时代,甚至可能更早。”
参考
- ^Smith O, Dunshea G, Sinding M-HS, Fedorov S, Germonpre M, Bocherens H, et al. (2019) Ancient RNA from Late Pleistocene permafrost and historical canids shows tissue-specific transcriptome survival. PLoS Biol 17(7): e3000166. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000166
- ^Mármol-Sánchez E, Fromm B, Oskolkov N, et al. Ancient RNA expression profiles from the extinct woolly mammoth[J]. Cell, 2025.


