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复活已灭绝的物种

  2016-03-09

如果我们复活已灭绝物种,是否会伤害现有动物? “抵抗灭绝活动”(De-extinction)希望复活猛犸象、大胃青蛙(gastricfrogs)等灭绝物种,但这一美好愿望或许对现有物种的保护造成破坏。

抵抗灭绝:分子古生物学家贝斯·夏皮罗在最近的TED抵抗灭绝活动中警告“复活猛犸象是非常困难的”,图片来源TEDxDeExtinction

华盛顿报道——已灭绝的某种青蛙重出江湖,不过它不是青蛙妈妈从胃里吐出来的,而是来自冷冻箱。这种青蛙便是—大胃青蛙(Thegastricbroodingfrog),当它们还在地球上幸福生活时,雌蛙将卵吞进肚子里,而胃则“华丽一变”成为子宫,等到小蝌蚪们长大成型,青蛙妈妈就会再将它们“吐出来”。但是这种青蛙自从19世纪70年代在澳洲南部山脉上被发现以来,就迅速减少,如今仅在科学家的冷冻箱里残留几只标本。

青蛙标本内外都被冰块围绕,而当冰晶膨胀时,就会磨损这些组织细胞,造成细胞破裂。但是据澳洲新南威尔士大学的古生物学家迈克尔·阿彻(MichaelArcher)称“有些细胞依旧相当完整”,他通过自己的拉萨鲁计划(LazarusProject)试图复活这些青蛙。他和同事将这些完整细胞的细胞核等转移到相近物种的卵细胞中。3月15日国家地理讲堂,阿彻在TEDxDe-Extinction节目上第一次公布“二月份我们见证了一个奇迹。其中有一个细胞已经开始分裂了。”不过阿彻的团队尚未公布该结果。

从一个细胞到蝌蚪是个漫长的过程,更不说成为一只健康的青蛙,但是这种南部大胃青蛙或将成为第一个从死神手中夺回来的灭绝物种。“抵抗灭绝活动“始于2003年,不过稍纵即逝。科学家们将一种已灭绝的西班牙山羊的核细胞导入某种杂交山羊体内,产下了克隆羊bucardo。但是这只克隆羊仅仅拥有三分之一的肺,无法正常呼吸,十分钟之内就与世长辞。

虽然早期的尝试失败,但是越来越多的复活支持者们也提出了一个关键问题:“灭绝难道真的意味着永远?如果不是,那么我们是有权复活这些灭绝物种?”而阿彻认为:“如果是由于人类活动导致某些物种灭绝,那么我们不仅仅有道德义务也有责任,去承担、去改善、去尽力弥补我们犯下的错误。”而且新的生物合成技术也为他履行道德责任提供了技术帮助。

第六次大灭绝

人类已经杀害了许多物种,不管特殊还是普通。斯蒂芬岛异鹩(StephensIslandwren)在1900年被科学家发现,但是在一只灯塔看守人的猫蒂布尔斯(Tibbles)或许还有几只野猫同伙的残忍捕杀下,异鹩几乎灭绝。而史特拉海牛(Steller'sseacow),在其被发现的一世纪内,就被饥饿的的士兵们吃光。Xerces蓝蝴蝶(XercesBluebutterfly)生活在西雅图沙丘中,而1940年后西雅图城市迅速发展,这些蓝蝴蝶和连绵的沙丘一起消失。而美洲栗树,一度是北美东海岸最多的物种,却败给了一种由亚洲移民带来的真菌枯萎病。

伦敦大学TEDx“抵抗灭绝活动”的环保科学家科特·琼斯(KateJones)称“作为人类,我们在灭绝物种上真是‘成果显著’。”

栖息地的丧失、过度捕猎、人为气候变化等因素导致灭绝率一直上涨。如果任其发展,到本世纪末世界将会减少一半的物种,真是第六次大灭绝。也就是说这是地球历史上的第六次大灭绝。而前五次大灭绝是由于气候、行星、或其他天文事件。

抵抗灭绝活动是很多人的共同努力,从哈佛医学院的合成生物学家乔治切齐(GeorgeChurch)到今日永存基金会(LongNowFoundation)的“环境牛虻”斯图尔特·布兰德(StewardBrand),还有基金会的恢复和重建项目。他们共聚一堂,探讨基因工具是否可以挽救更多的灭绝物种,就像阿彻对大胃青蛙那样。他们第一个目标就是旅鸽,毕竟这种鸽子曾遍布北美东海岸的天空

韩国的科学家们也在进行相似的复兴—“重振猛犸象”,这可是个相当具有科学挑战的项目,毕竟猛犸象已经消失了千百年,不过这个项目也得到了很大的关注。不要仅限于此,灭绝人种—尼安特人都可以复活;甚至Sabre齿猫,不过这种齿猫生活在好几千年前,也不太可能发现足够的完整DNA来使它们复活(好了,向侏罗纪公园告别!)

想想克隆羊bucardo的失败例子,我们就知道抵抗灭绝是个不易壮举。比如bucardo,科学家不仅仅需要一只雌性克隆山羊,他们还要寻到Y染色体,将Y染色体整合到克隆细胞中,这样才可以得到一只雄性山羊bucardo。不过,先进细胞科技公司(AdvancedCellTechnology)的罗伯特·兰扎(RobertLanza)拥护另一种技术,他放弃克隆,而是根据现存的古老DNA创造干细胞。这样兰扎或其他科学家就可以创造含有濒危、已灭绝动物DNA的精子或卵子,然后根据这些基因序列恢复或复活这些动物。

从DNA到某种干细胞,再培育成精子或卵子,然后最终成为威猛的猛犸象,真的是匪夷所思,已经超出了最先进的基因科学技术。兰扎接受科学美国人采访时说“你无法长期改变1%或10%的基因组”,也因为如此当试图浸透时,会出现多种移植体。但他坚信“这仅仅是开始,它不会结束的。”

此外,加州大学圣克鲁斯分校的古基因学家(paleogenomicist)贝斯·夏皮罗(BethShapiro)提醒TED的观众们,创造出胚胎仅仅是带回已灭绝动物的第一步。如果猛犸象复活,对这个世界会有什么样的影响?至少会对生态系统造成影响,比如说其他象科动物该居住何处?而这仅仅是众多困扰中的一点。想想现存大象的困境,它们在人类的扩张下都不知能否生存,更不要提厚皮类动物的复活了。

保持低温

不过,我们从猛犸象那得到经验,尤其是寒冷的重要性。夏皮罗说“北极圈是长期储存基因DNA的最佳地点。那里很冷,而且已经冷了上百万年。”

如同猛犸象的DNA埋在西伯利亚冻土带下,受着不变低温的保护;圣地亚哥的冰冻动物园或许是保持人类世界物种完整性的关键,因为今日的生物多样性可在冰冻下存活好几个世纪。这艘“诺亚方舟”始终保持着零下197摄氏度,共有503种哺乳动物,170种鸟类,70种爬行动物,12种两栖动物和鱼类,总计地球上1000万种动物、植物、微生物、真菌。从收集的物种中我们可以看出,与毫无吸引人但对地球非常重要的微生物而言,引人注意的珍稀动物吸引了更多的关注。而在挪威的冷冻斯瓦巴尔全球种子库(Svalbardseedvault)也扮演着相同角色,尽管由于基因工程创造出特异变体“一统江湖”,导致生物多样性减少,但是这个作物种子库,依旧保存物种基因,对我们意义重大。

但也有一些生态环保人士对“抵抗灭绝”泼冷水,他们担心“抵抗灭绝”会挪用对现有物种保护的资金,导致更多的物种减少。比如说保护区,对少量幸存动物的集中化管理,广告宣传禁止捕杀濒危动物等的支出。也就是说,我们或许可以让猛犸象复活,但是其他象科动物则濒临灭绝。罗格斯大学TEDx的生物学家大卫·艾伦菲尔德(DavidEhrenfeld)称“到那个时候,勇敢的环保者就要冒着生命的危险与武装偷猎者战斗,保护丛林象。而且,我们是在这个安全的礼堂来讨论猛犸象回归的事情。”

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