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骨骸下的秘密:恐龍的腫瘤之謎

自發現最早的恐龍化石──古生物學家 Richard Owen 爵士正式命名為 Dinosauria(恐龍)以來,人們開始對這些稱霸地球數千萬年的遠古巨獸感到好奇,從恐龍的外觀、種類、生活方式到滅絕原因充滿興趣。百年來,在考古學家的挖掘、古生物學家的分析下,一具具恐龍化石出土、鑑定、分類,我們也得以一窺遠古時代的多樣生態;在學術圈外,由 Steven Allan Spielberg 執導,改編自 Michael Crichton 小說的電影 《侏羅紀公園》(Jurassic Park),於 1993 年上映,加上新穎的特效技術與古生物學家指導,關於恐龍的描繪更加真實,在經典主題曲的映襯下,螢光幕前的我們對初見活生生的恐龍的震撼,完全不亞於電影主角們的反應。不僅確立這部電影在影史上的經典地位,也在流行文化的推波助瀾下,大眾對於恐龍的好奇達到了前所未有的巔峰。

這些迷人的生物為何滅絕,原因仍眾說紛紜,除了隕石撞擊等外在因素,科學家也開始探索關於恐龍的疾病。在 1998 年,B.M. Rothschild 等人首度在恐龍骨頭上發現腫瘤的惡性轉移(Metastasis)[1],揭開了「恐龍腫瘤學」的研究序幕;在 2003 年,在一塊計氏龍屬(Gilmoreosaurus)的化石中發現了血管瘤骨母細胞瘤腫瘤的存在 [2],Rothschild 等人再度展開調查,使用電腦斷層掃描螢光掃描檢查(fluoroscopically screening),並自多處博物館借來數種恐龍的脊椎骨進行檢驗,得到非常有趣、甚至有些出人意料的研究結果。

在超過一萬塊脊椎骨、涵蓋數種恐龍的檢驗中,除了最初引起後續研究的鴨嘴龍科(Hadrosaurine)近親計氏龍屬外,僅有鴨嘴龍科中的埃德蒙頓龍屬(Edmontosaurus)、巴克龍屬(Bactrosaurus短冠龍屬(Brachylophosaurus)的化石中發現腫瘤的痕跡。這樣的結果讓科學家們推論:環境因素、食物來源或基因差異,讓鴨嘴龍家族相較於其他恐龍,更容易出現骨腫瘤的問題;抑或,若我們能發現更多像「恐龍木乃伊(dinosaurs mummy)」這類組織保存良好的化石,也許能了解更多關於恐龍的致癌機轉,進而探索其在演化上的意義。

近年來,隨著更多化石出土和新科技的進展,科學家也有了更多發現。2016年,研究團隊在(活躍於二疊紀晚期的)麗齒獸類(Gorgonopsia)的化石中,檢查出混合性牙瘤的痕跡 [3],也是目前已知最早的古生物腫瘤。而在同一年,同樣由B.M. Rothschild 參與的研究中首度在蜥腳亞目(Sauropoda)恐龍的化石發現骨母細胞瘤的痕跡 [4]。這些發現讓我們更加期待:或許終有一天,我們能深入了解這些遠古巨獸的生活方式,縱使在建立「侏羅紀公園」上仍有相當大的挑戰,但能明白恐龍的生死之謎,也想必是同樣迷人的事情!

[a]在愛德蒙吞龍的骨小梁橫截面上,可看出右上部與其他組織有所不同。[b]在同一塊骨頭的 X 光影像圖上,則可看見局部性的病變。 圖片來源:DOI:10.1007/s00114-003-0473-9

參考文獻:
1. Rothschild, B. M., Witzke, B. J., & Hershkovitz, I. (1999). Metastatic cancer in the Jurassic. The Lancet354(9176), 398. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(99)01019-3
2. Rothschild, B. M., Tanke, D. H., Helbling, M., & Martin, L. D. (2003). Epidemiologic study of tumors in dinosaurs. Naturwissenschaften90(11), 495-500. https://doi.org/10.1007/s00114-003-0473-9
3. Whitney, M. R., Mose, L., & Sidor, C. A. (2017). Odontoma in a 255-million-year-old Mammalian Forebear. JAMA oncology3(7), 998-1000. doi:10.1001/jamaoncol.2016.5417 
4. García, R. A., Cerda, I. A., Heller, M., Rothschild, B. M., & Zurriaguz, V. (2017). The first evidence of osteomyelitis in a sauropod dinosaur. Lethaia50(2), 227-236. https://doi.org/10.1111/let.12189

撰文│吳冠廷
審稿│陳  曦

About the author

吳冠廷

現為陽明醫學系二年級( 111 級)學生,就讀學碩合一的醫學系 B 組學制;曾領導 2017 年陽明 iGEM 團隊並獲得金牌,重建、主導並規劃 Entropyspace 亂度空間諸多活動與訪談文撰寫,期盼建立一個讓醫學生研究者得以自由交流的平台。目前和朋友做些非生醫領域的 side project、撰寫部落格、學習電腦科學和邏輯學,對生物資訊學和電腦視覺辨識感興趣。希望加入 The Investigator Taiwan 後,能認識不同領域的朋友和高手,讓自己有更多學習跟成長的機會。

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