滅絕動物複活技術能圓侏羅紀公園之夢嗎?
滅絕動物複活技術能圓侏羅紀公園之夢嗎?
上個(ge) 月,發表於(yu) 細胞出版社旗下期刊《當代生物學》的一篇論文顯示,古遺傳(chuan) 學家將研究重點轉向了聖誕島虎頭鼠,他們(men) 的發現也揭示了“複活”技術的局限性。
美國加州大學聖克魯茲(zi) 分校的科學家於(yu) 近日表示,他們(men) 用數年時間首次對300多年前滅絕的渡渡鳥進行了完整的基因組測序,這使得科學家有可能采用克隆技術使這種已經滅絕的鳥類重新複活。
國際自然保護聯盟(IUCN)將滅絕物種複活定義(yi) 為(wei) 培育在功能上與(yu) 原始滅絕物種等同的替代生物,但不是完全相同的複製品。
在越來越多物種加速滅絕的當下,複活滅絕動物似乎給不少人帶來“重新來過”的希望。然而,果真如此嗎?
物種加速滅絕:人類時代的常態與(yu) 悲哀
慵懶陽光下,一隻“大狗”正好奇地打量著鏡頭。與(yu) 狗不同的是,它嘴巴張開的幅度要大得多,身體(ti) 的後半段有像斑馬一樣的條紋。其實,它並不是什麽(me) 狗,而是已經滅絕的生物——袋狼(塔斯馬尼亞(ya) 虎)。
這個(ge) 畫麵來自1933年在博馬裏斯動物園錄製的視頻。在此之後3年,最後一隻已知的袋狼正式宣告死亡,這一物種永遠告別了曆史舞台。
在它之前,渡渡鳥、旅鴿、極樂(le) 鸚鵡、塔斯馬尼亞(ya) 鴯鶓和無數被人類祖先吃光的史前動物都已經告別曆史;而在它之後,北白犀、華南虎、隱鹮、平塔島象龜和加灣鼠海豚們(men) 也相繼離開了我們(men) 。
隨著人類活動範圍不斷擴展,物種滅絕的狀況還在繼續惡化。
在《我們(men) 星球上的生命》裏,知名自然紀錄片製片人大衛·愛登堡爵士指出,全球昆蟲數目在短短30年間已經減少了1/4,德國失去了75%的飛蟲,波多黎各近90%生活在樹冠裏的昆蟲和蜘蛛都已經消失。
根據生物多樣性和生態係統服務政府間科學政策平台(IPBES)發布的《全球評估報告》,如今全球物種滅絕的速度比過去一千萬(wan) 年的平均速度高出至少幾十倍至數百倍,並且仍在加速。自1500年以來,在人類行為(wei) 驅使下已有至少680種脊椎動物滅絕,且目前正麵臨(lin) 著滅絕威脅的物種平均比例達到總數的25%,體(ti) 型大、生長緩慢、生境特化的物種(如大猩猩、鯊魚、熱帶硬木樹種和大型貓科動物)尤其受到威脅。
複活滅絕動物並非“複製+粘貼”
不少人提出,在科學發達的今天,或許人類可以運用技術手段複活滅絕動物,以此來彌補此前人類造成的過錯,甚至使建造侏羅紀公園成為(wei) 可能。
事實上,複活滅絕動物並非像“複製+粘貼”那麽(me) 簡單。當前,滅絕物種的複活主要有三種途徑。
一是回歸繁殖,即識別與(yu) 已滅絕物種有相似特征的現有物種,並有選擇地進行繁殖,產(chan) 生更接近已滅絕物種的後代。例如,現已滅絕的歐洲野牛,是所有現代牛的祖先。科學家正通過“陶羅斯計劃”將其複活,希望通過選擇性繁殖與(yu) 歐洲野牛基因相似的現代牛,培育出一種與(yu) 歐洲原始野牛非常相似的物種。與(yu) 其他更複雜的滅絕物種複活方法相比,這是一種非常粗糙的技術。
二是為(wei) 人熟知的克隆技術,也是人們(men) 通常認為(wei) 最直接有效的技術。該技術通過提取包含滅絕動物DNA的細胞核,克隆培育出滅絕動物。具體(ti) 做法是將這些DNA植入沒有本身DNA的卵細胞(從(cong) 該滅絕物種的現代近親(qin) 中提取),該卵細胞在代孕雌性動物子宮中完成發育過程,而它的後代將是一個(ge) 與(yu) 滅絕物種完全相同的基因副本。
該方法僅(jin) 適用於(yu) 瀕臨(lin) 滅絕或者剛滅絕不久的物種,因為(wei) 它需要保存完好的卵核。2003年,科學家使用克隆技術複活歐洲比利牛斯山脈野山羊。該物種是在2000年滅絕的,最後一隻野山羊的細胞被冰凍在液氮中。克隆的野山羊被命名為(wei) “布卡多”,不幸的是,它出生幾分鍾後就死亡,但這是最接近真實的滅絕動物複活實例。
但該方法麵臨(lin) DNA“保質期”的問題。一般認為(wei) ,經過百萬(wan) 年的降解後,提取DNA的可能性無限接近於(yu) 零。此外,由於(yu) 微生物汙染,遠古生物樣本中提取的大部分DNA都不屬於(yu) 原主,而屬於(yu) 在遺骸上繁殖的微生物。
三是基因工程。這是基於(yu) 現代科技的最新技術,它使用基因編輯工具如CRISPR等,植入滅絕動物而非滅絕動物近親(qin) 物種的基因中,合成後的雜交基因組再植入替代孕體(ti) 。
然而,通過基因工程“複活”的滅絕動物其實隻是現代動物與(yu) 滅絕動物的雜交體(ti) 。“哈佛猛獁複活項目”正在努力識別適應寒冷苔原氣候所需的重要基因,一旦確定,這些基因就可以插入亞(ya) 洲象的基因組。他們(men) 希望得到一種雜交細胞,其中大部分是亞(ya) 洲象的DNA,還有一些猛獁基因。因此,即使項目取得成功,其最終結果也將不是一個(ge) “純種”的猛獁複製體(ti) ,而是一個(ge) 經過基因改造、外形像猛獁的雜交亞(ya) 洲象。
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