猛犸象|既能复活猛犸象,又能复活猫王,科学家们的“起死回生术”有多神奇?
想象一下 , 去往西伯利亚的旷野 , 看一头毛茸茸的猛犸象在自然栖息地悠闲地踱步 , 或者近距离观察一只活生生的塔斯马尼亚虎(一种有条纹、有育儿袋、外形似狗的有袋动物 , 也被称为袋狼) 。
多亏克隆技术和基因编辑技术的发展 , 复活灭绝物种的前景比以往任何时候都更为乐观 。
复活灭绝物种 , 是指创造出健康且具有遗传活力的动物种群 , 它们可以在野外自然繁殖 , 为环境做出积极贡献 。 但这门科学并不仅仅用于起死回生 , 也可以用于拯救濒临灭绝的物种 。
那么 , 复活灭绝物种的原理是什么?又有哪些限制?我们真的非得让灭绝许久的物种起死回生吗?
01 复活灭绝物种的可行性有多大?
复活灭绝物种是一门正在发展中的科学 , 但它的发展十分迅速 。 2003年 , 欧洲科学家复活了几年前灭绝的比利牛斯山羊 , 取得了第一个里程碑 。
遗憾的是 , 这只羊出生后几分钟就去世了 。 因此 , 可怜的比利牛斯山羊不仅是第一个灭绝后复活的物种 , 还是第一个灭绝两次的物种 。 自从那时起 , 科学家便一直在改进他们的方法 , 开发新的复活灭绝物种的技术 。
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比利牛斯山羊成为第一个灭绝两次的物种
在澳大利亚 , 迈克尔· 阿切尔(Michael Archer)教授及其同事正在努力使胃育蛙复活 。 这种动物的奇特之处在于 , 母蛙在胃中孵化卵 , 哺育幼蛙 , 直到幼蛙发育成熟才将其吐出 。
目前为止 , 该团队已经培育出几乎能变成蝌蚪的胚胎 , 但尚未完全实现 。 下一步就是将这些胚胎培育成青蛙 , 这是阿切尔深信他们可以做到的 。
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胃育溪蛙 , 于20世纪80年代灭绝
在美国 , 科学家正在努力复活北美旅鸽 , 它的胸脯呈玫瑰色 , 曾经有数亿只;还有矮胖的黑琴鸡 , 曾经生活在新英格兰草木繁茂的平原上 。 在英国 , 研究人员正在考虑是否要复活所谓的“北极企鹅” , 也就是大海雀 。
在南非 , 研究人员正试图复活白氏斑马 , 一种长相酷似斑马的奇特动物 , 但它的后半身没有条纹 。 在韩国、日本和美国 , 三个独立的研究团队正在争相复活冰河世纪最具标志性的野兽 , 即猛犸象 。
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已灭绝的白氏斑马 , 长相类似斑马 , 只有头部和肩膀上有条纹
02复活的动物和灭绝前一样吗?
有些研究项目使用“回交育种法” 。
例如 , 白氏斑马和现存的斑马属于同类物种 。 因此 , 科学家选择了看起来最像白氏斑马的斑马让其繁殖 。 这样做的目标是经过几代繁殖之后 , 得到看起来像白氏斑马的动物 。
其他项目则涉及辅助生殖和遗传学 。 有的使用克隆技术;有的运用干细胞科学……
例如 , 哈佛医学院的乔治·丘奇(George Church)教授 , 致力于通过将猛犸象的基因“编辑”到大象细胞中来创造猛犸象 。
但这些动物和灭绝前一样吗?答案是不!实验完成后 , 丘奇无法创造出真正的猛犸象 , 而是创造了一头体内巧妙放置了一小截儿猛犸象DNA的大象 。 它将有又长又蓬松的皮毛 , 厚厚的体脂 , 还有能够在零度以下为身体各个部位运送氧气的血红蛋白 。
这将是一只看起来像猛犸象 , 但实际上是一头被改变了DNA的大象 , 因此可以在寒冷的环境中生活 。 如果你愿意 , 也可以称之为“猛犸大象”或者“象犸” 。
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我们可以使用保存下来的猛犸象DNA创造具有猛犸象特点的大象
除此之外 , 我们现在意识到所有动物都是DNA和其所处生活环境 , 以及两者之间相互作用的产物 。
在实验室中诞生 , 转移到一只现代大象的子宫中培育 , 之后在与猛犸象所处时代截然不同的环境中成长 , 这种新时代的厚皮动物与冰河时期的巨兽将会有不同经历 。 所有这些因素 , 使其与原始的猛犸象不太相似 。
但这重要吗?许多人认为 , 如果复活之后的动物在外观和行为上与其前身一样 , 那就足够了 。
03 我们能复活恐龙吗?
可悲的是(或者说谢天谢地) , 现实版的侏罗纪公园是不可能实现的 。 哪些物种可以进行复活是有限制的 。 首先 , 科学家需要有动物DNA的来源 。
有时 , DNA来自保存下来的博物馆标本 , 或者来自从活体动物中收集并冷冻的细胞 。 有时 , 这可能来自化石 。
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电影《侏罗纪公园》中的一幕 , 劳拉·邓恩(Laura Dern)和山姆·尼尔(Sam Neill)救助一只孤零零的三角恐龙
但是DNA会随着时间的流逝而分解 , 这意味着在几百万年之后 , 根本就没有任何DNA残留了 。 恐龙灭绝于6500万年前 , 因此它们的DNA永远消失了 。 没有DNA , 自然也就没有恐龙 。 因此 , 我不得不遗憾地告诉你 , 好莱坞里都是骗人的 。
如果你放弃复活恐龙的打算 , 计划复活一只渡渡鸟(一种已经灭绝的鸟类) , 我只能再次对你说声抱歉了 。 尽管渡渡鸟灭绝的时间相对较晚 , 距今只有几百年 , 但它最后的安息地是毛里求斯 , 那个地方太热了 , DNA根本无法保存 。
【猛犸象|既能复活猛犸象,又能复活猫王,科学家们的“起死回生术”有多神奇?】
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尽管渡渡鸟在16世纪才灭绝 , 但我们没有任何DNA样本可以克隆它
04 复活灭绝物种有什么意义?
我们有足够多的理由来复活灭绝物种 。 任何动物在其所生活的生态系统中 , 都扮演着重要角色 , 因此 , 当消失的物种回归时 , 它们曾经履行的“工作职责”也将回归 。
例如 , 毛茸茸的猛犸象充当着园丁的角色 。 它们击倒树苗 , 吃掉杂草 , 并通过营养丰富的粪便给土地施肥 。 它们消失后 , 园艺工作也随之停止了 , 生物多样性骤减 , 茂密的猛犸象草原被物种贫瘠的苔原所取代 。
研究表明 , 如果大型食草动物回归地球最北端 , 生物多样性将再次增加 。 这可能也同样适用于其他已灭绝物种 。
复活灭绝物种有助于提高生物多样性 , 帮助脆弱的生态系统恢复健康 。 它可作为一种保护工具 , 通过复活具有遗传独特性的物种 , 比如胃育蛙或塔斯马尼亚虎 , 我们不只可以替代小树枝 , 而是生命树上的整个分支 。
除此之外 , 人类也可以获得好处 。 胃育蛙以某种方式将其胃部转变成临时子宫 。 因为它已经停止产生胃酸 , 因此不会消化掉幼崽 。 如果科学家能弄清楚其中的原理 , 则有可能用于治疗胃溃疡或帮助人们从胃科手术中康复 。
我们生活在一个物种大规模灭绝的时代 。 每天 , 约30~150个物种从地球上消失 。 研究表明 , 如今的物种灭绝速度是史前时代的1000倍 。
复活灭绝物种 , 是减少物种灭绝危害的一种关键途径 。 对于生物学和自然保护领域而言 , 反转物种灭绝进程无疑意义非凡 , 是能够激励后代科学家和野生动植物保护者的一项伟大事业 。
但复活一个物种并不简单:首先要在实验室中创造出一只动物 , 经过多年的繁殖 , 最后培育出可以在野外生存下来的可持续种群 。
生态系统是流动的动态实体 , 变化迅速 。 但是 , 如果一个物种是在近些年才灭绝的 , 那么它就有可能回到原来的生态系统 。 例如塔斯马尼亚虎在80年前灭绝 , 它那时栖息的林地基本上没发生什么变化——那么这种已灭绝的物种就有可能“回家”居住 。
05复活灭绝物种最理想的选择是什么?
说来似乎有些奇怪 , 但是复活灭绝物种的理想选择 , 可能是还活着的动物 。
现在地球上仅存的两只雌性北方白犀牛 , 目前一起生活在肯尼亚的奥佩杰塔自然保护区 。 但是它们都又老又病 , 血缘太近而无法自然繁殖 。
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世界上最后两只北方白犀牛
因此 , 北方白犀牛在“功能上已灭绝”:非洲草原是许多物种赖以生存的家园 , 曾经“修剪”过这一片土地的大型物种 , 如今只能像幽灵一般活着 。
我们可以使用复活灭绝物种的方法 , 来挽救北方白犀牛 。 由于种种原因 , 复活近些年灭绝的物种 , 要比很久以前灭绝的物种容易些 , 而专注于现在还活着的物种会更容易些 。 北方白犀牛目前是复活灭绝物种项目的重点 。
06 复活灭绝物种是否有悖伦理道德?
有些人反对复活灭绝物种 , 认为这样做违背自然规律 。 这些人对基因改造技术持谨慎态度 , 并指责科学家扮演了上帝的角色 。
但是支持者认为 , 正在开发的复活灭绝物种技术可以在自然界找到对应的原理 。 例如 , 一些种类的蜥蜴可以通过克隆繁殖 , 而用于复活猛犸象的基因编辑过程则模仿了细菌免疫系统 。
正如试管婴儿已成为大众所接受的医学技术一样 , 复活灭绝物种的研究人员希望 , 一旦科学证明了其价值 , 人们的担忧会逐渐消失 。
反对者还声称 , 这种复活灭绝物种的技术 , 正在窃取传统物种保护工作的资金和关注度 。
但是 , 目前尚无任何大型野生动物慈善机构为复活灭绝物种技术投入资金 , 而一个复活灭绝物种的成功案例 , 甚至可能有助于吸引人们关注野生动物所面临的困境 , 而不是起反作用 。
事实上 , 要确切地了解复活灭绝物种会取得怎样的成果还为时过早 , 但支持者认为 , 如果我们连实现复活灭绝物种的技术都没开发出来 , 我们将永远没法儿对其价值进行真正的评估 。
在韩国首尔 , 秀岩生生物技术研究基金会实验室定期为国家警察局生产克隆狗 , 甚至还会以约65000英镑的价格克隆宠物狗 。
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韩国秀岩生实验室设施内 , 克隆拳师犬相互拥挤争夺人的注意力
但是 , 尽管克隆出来的狗看起来像你忠实的朋友 , 但不会是一模一样的 。 正如同卵双胞胎也会产生不同的性格、身体特征和疾病一样 , “宠物狗II号”也将长成不同的狗 。
如果我们能够使动物复活 , 那么我们可以使人类起死回生吗?从理论上来说 , 这也是有可能的 。
拿猫王埃尔维斯·普雷斯利(Elvis Presley)举个例子 。 科学家可以从他的标志性发型中提取DNA , 对他的遗传密码进行测序 , 将猫王的“遗传本质”编辑到一个正常的人类细胞中 , 然后利用该细胞创造出一个克隆的婴儿 。
从现实来看 , 这是一个可怕的想法 。
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猫王
克隆有生育能力的人类是非法的 , 并且违背伦理 , 这一过程涉及许多风险 。 况且 , 说不定克隆出来的猫王会痴迷于鼓和贝斯 , 穿着马滕斯博士(德国著名的工鞋品牌)的靴子 , 而不是摇滚乐和蓝色绒面革皮鞋 。
但这个大胆的想法表明 , 以科学为基础的复活灭绝物种技术可以走多远 。
复活猫王?也许不可能 。 但是猛犸象和塔斯马尼亚虎呢?说不准会实现 。
07 复活灭绝物种:我们尚未了解的事物
克隆的原理是什么?
尽管多年来我们一直在克隆动物 , 但我们仍然不了解它的实际原理 。
在此过程中 , 成年细胞内的DNA以某种方式被重新编程为更年轻的状态 , 从而可以促进胚胎发育 。
这就像手机恢复出厂设置的操作一样 , 但没有人确切知道它是如何发生的或如何完全控制它的进程 。
如果能参透这一点 , 科学家就更有可能创造出健康的能存活下来的动物 。
如何保护复活后的动物?
为了有资格获得法律保护 , 一种生物必须被列为濒危物种 , 但为此 , 复活后的动物必须生活在野外 。
任何新近复活物种的前几代将被关起来 , 由研究人员检查它们的健康状况 , 在此期间 , 其法律地位无法明确 。
没有保护的话 , 这些动物可能会受到偷猎或栖息地丧失的威胁 。
复活后的动物将如何在野外生存?
关于放生动物到野外 , 我们所能做的就是研究它们以前所处的生态环境 , 并将它们送到最合适的环境中 。
然后 , 我们需要仔细地监视它们的动态:搞清楚某个物种第一次灭绝的原因至关重要 , 确保同样的事不会再次发生 。
经过连续多次的放生尝试 , 我们会更多地了解如何使动物生存下来的几率最大化 。
我们正在使时间倒流——科学家处在反转物种灭绝的临界线 。 他们正在从化石和博物馆标本中提取DNA , 使用一些新颖的高科技来复活各种已灭绝的动物 。
这完全是出于一个目的——该想法不是要创造出一些孤独的个体放在动物园展览或生物怪咖 , 而是要创造出健康的动物种群 , 可以进行自然繁殖并且能够在野外可持续生存下去 。
通过它们的行为 , 以及对生态系统中其他物种的积极影响 , 复活后的物种有助于帮助提高生物多样性的总体水平 。
尽管物种保护主义者尽了最大的努力 , 物种却仍以惊人的速度在灭绝 。 复活灭绝物种是一种新奇的、陌生的、未经测试的手段 , 但它可能成为物种保护主义者工具箱中的一个重要工具 。
在未来的几十年 , 我们将能够评估其价值并决定如何使用该技术 , 或者应不应该使用该技术 。
(本文未经造就授权 , 禁止转载 。 )
文字 |Gabrielle
版面 | 田晓娜
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