“比人们想象的更近”:猛犸象“复活”即将成为现实——我们不知道接下来会发生什么

科学家们已经非常接近让一些标志性物种,如猛犸象和渡渡鸟从灭绝中复活。这可能不是一件好事。

科学家们表示,他们已经接近复活猛犸象。该计划包括将标志性猛犸象特征的基因(如蓬松的皮毛和卷曲的獠牙)插入大象的基因组中,并在大象的替代品中培育这种生物。(图片来源:Vac1 和 WLADIMIR BULGAR Getty Images 提供的图片;Marilyn Perkins 提供的拼贴画)
科学家们表示,他们已经接近复活猛犸象。该计划包括将标志性猛犸象特征的基因(如蓬松的皮毛和卷曲的獠牙)插入大象的基因组中,并在大象的替代品中培育这种生物。(图片来源:Vac1 和 WLADIMIR BULGAR Getty Images 提供的图片;Marilyn Perkins 提供的拼贴画)

2003 年,科学家们在大约七分钟的时间内逆转了灭绝。

复活的谱系是比利牛斯山野山羊(Capra pyrenaica pyrenaica),该亚种的最后一只已知成员是一只名为 Celia 的雌性,三年前去世。

科学家在 Celia 去世前从她的耳朵中收集了 DNA,并将她的遗传物质注入一个去除细胞核的家养山羊卵细胞中。由此产生的克隆体——当时第一个也是唯一一个被复活的灭绝生物——在出生后不久就因肺部缺陷而死亡。

尽管这一努力未能产生健康的动物,但“复活灭绝”科学在过去二十年中取得了巨大进步。技术不再是复活最近灭绝物种的重大障碍,在许多情况下,我们有足够的 DNA 来拼凑功能性基因组以供克隆。问题不在于我们能否复活消失的物种,而在于我们是否应该这样做。

一些公司迫不及待地想要回答这个问题。例如,总部位于德克萨斯州的生物技术和基因工程公司 Colossal Biosciences 计划复活三种标志性的灭绝物种:渡渡鸟 (Raphus cucullatus)、塔斯马尼亚虎 (Thylacinus cynocephalus;也称为袋狼) 和猛犸象 (Mammuthus primigenius)。根据 Colossal 网站的说法,这些复活灭绝物种的最终目标是“丰富生物多样性,补充重要的生态角色并增强生态系统的恢复力”。

但其他专家表示,不能排除灾难性后果的可能性。

“我们人类有一种傲慢自大的感觉,认为我们可以控制我们的技术,”耶鲁大学人口与社区生态学教授 Oswald Schmitz 告诉 Live Science。“我不太相信。”

即使在最好的情况下,环保人士也怀疑复活几百年或几千年前灭绝的生物是否能带来与保护仍在生存的生物一样多的益处。

“逝去的已经逝去,”施密茨说。

最后一只渡渡鸟生活在 17 世纪。Colossal Biosciences 计划让这种不会飞的鸟起死回生,并将其重新引入毛里求斯。(图片来源:Education Images via Getty Images)
最后一只渡渡鸟生活在 17 世纪。Colossal Biosciences 计划让这种不会飞的鸟起死回生,并将其重新引入毛里求斯。(图片来源:Education Images via Getty Images)

比人们想象的更接近

Colossal Biosciences 联合创始人兼首席执行官 Ben Lamm 告诉 Live Science,最近的突破让科学家“比人们想象的更接近”复活早已灭绝的物种。该公司的目标是在 2028 年前生产出第一头长得像猛犸象的小象,而且“很有可能在那之前就能看到另一个物种”,Lamm 说道,他指的是 Colossal 的其他复活灭绝物种项目。

猛犸象生活在 30 万至 1 万年前的北极。为了生产这些小象,Colossal 的科学家将首先识别编码猛犸象最具象征性的身体特征的基因,例如蓬松的毛发、弯曲的獠牙、脂肪沉积和圆顶状的头骨。然后,他们将把这些基因插入到与猛犸象关系密切、因此基因相似的亚洲象 (Elephas maximus) 的基因组中。

“复活灭绝”可以有不同的含义——而我们复活灭绝的能力取决于我们如何定义它,斯德哥尔摩大学古遗传学​​家、进化基因组学教授 Love Dalén 在一封电子邮件中告诉 Live Science。Colossal 顾问委员会成员 Dalén 表示,复活灭绝是指“通过替换有限数量的关键基因,创造出一种与灭绝物种相似的杂交物种”,如果有灭绝物种的 DNA,复活灭绝是可能的。(目前没有恐龙的 DNA,因此创造侏罗纪公园目前更像是一个白日梦。)

创造一种与灭绝物种基因相同的动物更加棘手,并且取决于物种。对于最近灭绝的物种,以及拥有高质量 DNA 样本的物种,如 Celia,“这可能是可能的”,Dalén 说。然而,猛犸象的情况并非如此。

科学家们利用从北极永久冻土层中保存的象牙和皮肤中提取的 DNA,成功重建了猛犸象基因组的大部分。虽然他们没有完整的猛犸象基因组,但科学家们表示,这对于复活长相和行为与这些标志性野兽相似的生物来说并不是必要的。(图片来源:dotted zebra / Alamy Stock Photo)
科学家们利用从北极永久冻土层中保存的象牙和皮肤中提取的 DNA,成功重建了猛犸象基因组的大部分。虽然他们没有完整的猛犸象基因组,但科学家们表示,这对于复活长相和行为与这些标志性野兽相似的生物来说并不是必要的。(图片来源:dotted zebra / Alamy Stock Photo)

Dalén 和他的同事已经接近测序完整的猛犸象基因组,但 DNA 的某些区域(例如一些重复代码串)仍然具有挑战性。

拉姆说,到目前为止,Colossal Biosciences 已经获得了 60 多个部分猛犸象基因组,它将用这些基因组在实验室中编辑大象基因组。一旦他们确定了 DNA 序列,Colossal 代表表示,他们将把大象-猛犸象杂交胚胎植入亚洲象或非洲象(Loxodonta)代孕母象体内。

该公司还计划复活渡渡鸟和袋狼。“在渡渡鸟项目中,我们有一个几乎完整的基因组,”拉姆说,而在上个世纪才灭绝的袋狼方面,“我们从一开始就获得了更好的基因数据。”对于渡渡鸟,Colossal 计划将遗传物质植入家养鸡(Gallus domesticus)体内,而对于袋狼,则植入类似老鼠的有袋动物,即肥尾袋鼩(Sminthopsis crassicaudata)。

填补生态系统的空白

生态学家、金牛座基金会主任罗纳德·戈德里 (Ronald Goderie) 表示,复活灭绝物种的目的是填补自原始物种消失以来一直空缺的生态位。金牛座基金会是欧洲野化组织的一个分支,旨在创造已灭绝的欧洲野牛(Bos primigenius)的替代品。欧洲野牛是家牛(Bos taurus)的野生祖先,曾遍布北非、亚洲和几乎整个欧洲。据金牛座基金会称,它们可能通过放牧和践踏土壤在维持动植物生物多样性方面发挥了至关重要的作用。

Goderie 和他的同事正在通过不涉及基因工程的反向繁殖让欧洲野牛复活。1627 年,人类将欧洲野牛猎杀至灭绝,但它们的 DNA 却存活在南欧的古老牛种中,Goderie 告诉《生活科学》。通过选择和繁殖具有与欧洲野牛相似的身体属性、行为特征和基因的牛,生态学家正在慢慢恢复这一灭绝物种。

“我们非常接近了,”Goderie 说。“我们看到每一代都有非常巨大、显著的进步。”

在更新世时期繁衍生息的猛犸象通过践踏积雪、抑制树木和灌木生长以及通过粪便将营养物质分散到很远的地方来维持北极草原。没有猛犸象和其他现已灭绝的大型食草动物,所谓的“猛犸草原”就让位于一片水浸的苔原、灌木和森林景观。研究表明,这种新景观储存的碳比草原少,而且更容易受到冻土融化的影响。一些科学家提出,将大型食草动物重新引入北极可以帮助恢复生态系统,增加碳储存并缓解气候变化。

渡渡鸟是毛里求斯生态系统中最大的陆生动物之一。有证据表明渡渡鸟是种子传播者,从而影响了植被的生长——尽管一些专家质疑这种鸟类对生态系统的影响程度。拉姆说,Colossal 重新引入渡渡鸟的计划包括清除毛里求斯的入侵物种,以便鸟类能够繁衍生息,该公司认为这对其他物种具有有益的“光环效应”。据该公司网站称,该公司正在与非政府组织毛里求斯野生动物基金会合作,并打算与毛里求斯政府合作。

至于袋狼,根据墨尔本大学 TIGRR 实验室的研究,它是塔斯马尼亚唯一的有袋类顶级捕食者,该实验室也致力于复活灭绝物种。因此,该物种对于稳定生态系统的捕食者-猎物关系非常重要。

蒙古边境的乌布苏努尔空心生物圈保护区是当今最接近猛犸象草原生物群落的地区之一。科学家表示,让猛犸象回归可以重现这个失落的北极生态系统。(图片来源:Александр Лещёнок - 原创作品,CC BY-SA 4.0,链接)
蒙古边境的乌布苏努尔空心生物圈保护区是当今最接近猛犸象草原生物群落的地区之一。科学家表示,让猛犸象回归可以重现这个失落的北极生态系统。(图片来源:Александр Лещёнок – 原创作品,CC BY-SA 4.0,链接)

扩大规模

但戈德里说,复活的灭绝物种只有在野外生存且种群数量足够大的情况下才能发挥其生态作用。对于猛犸象来说,这是一项艰巨的任务。

研究人员最近估计,阿拉斯加广阔的北坡可以养活 48,000 头猛犸象。

但要发挥它们的生态作用——可能包括增加反照率效应,即雪通过将光反射回太空来冷却地球——猛犸象可能需要重新引入北极地区,布法罗大学进化生物学家兼副教授文森特·林奇说。

“你不能只把它们放在阿拉斯加,就能解决永久冻土问题;你必须把它们放在任何地方,”林奇告诉《生活科学》。

林奇说,需要有数十万头猛犸象才能对气候产生重大影响,这可能会使现存的濒危物种陷入危险。

亚洲象和非洲象都濒临灭绝,Colossal 计划用它们作为代孕母象来繁育猛犸幼崽,而这些动物都濒临灭绝,而且每头孕育“猛犸”幼崽的大象都无法自己繁育幼崽。“这将减少种群规模,”林奇说。

另一种选择是将胚胎植入人造子宫,但这些子宫尚未完全发育。“某个仓库里会有数百或数千个人造子宫,大量生产出基因改造的猛犸象,”林奇说。“这就像《1984》里的恐怖场景。”

意想不到的后果

除了面临技术障碍外,复活灭绝物种还可能产生严重后果。首先,复活灭绝物种的动物可能会生病,因为每个物种可用的 DNA 库相对较小。

维持种群需要足够数量的生物,这些生物的基因差异足以抵御疾病和有害突变。

如果大规模猛犸象重新引入出现问题,谁应该承担责任也值得考虑。“自从猛犸象开始灭绝以来,生态系统一直在适应猛犸象的消失,”林奇说。“如果出现了意想不到的后果,发生了一些不好的事情怎么办?”

其他专家也表达了同样的担忧。“要产生一些影响,你需要养很多动物,”生态学家、欧洲再野化组织再野化经理索菲·蒙萨拉特告诉《生活科学》。

重新引入可能导致人类与野生动物之间的冲突。“在非洲,如果你看看大象的保护和重新引入,就会发现冲突,”蒙萨拉特说。据世界自然基金会称,仅在肯尼亚,2010 年至 2017 年间人象冲突就造成 200 人死亡。如果科学家要成功培育出一个可行的猛犸象种群,他们就必须在整个大陆开展教育计划,“教人们如何在猛犸象面前做出反应”,蒙萨拉特说。

施密茨说,重新引入的种群的构成也很重要。21 世纪从斯洛文尼亚引入意大利阿尔卑斯山的棕熊 (Ursus arctos) 正在蓬勃发展,但事实证明,源种群特别具有攻击性,施密茨说。生态学家“不一定做足功课”,他说。“他们重新引入了它们,现在它们正在攻击牲畜和人类。”

施密茨说,我们也不能保证动物会留在我们释放它们的地方。1995 年,灰狼 (Canis lupus) 被重新引入黄石国家公园,但它们已经远远超出了公园的边界。 “如果你在自然界释放某种东西,这些动物就会找到最适合它们的地方,而这些地方可能不是你认为它们会停留的地方,”施密茨说。

尽管大型食草动物在上一个冰河时期帮助储存了碳,但“恢复大型动物群也可能对气候变化产生负面影响,”达伦说。例如,猛犸象理论上可以通过在温暖的季节侵蚀永久冻土并排放甲烷来加剧全球变暖,他说。它们还可以减少木本植物中储存的碳量,就像大象在非洲大草原上吃植物时所做的那样。

“亿万富翁的宠物项目”

已知的最后一只塔斯马尼亚虎于 1936 年在霍巴特动物园死亡。如果该物种得以复活,它将与另一种动物——澳洲野狗展开竞争,而澳洲野狗在澳大利亚已经面临威胁。(图片来源:HUM Images/Universal Images Group via Getty Images)
已知的最后一只塔斯马尼亚虎于 1936 年在霍巴特动物园死亡。如果该物种得以复活,它将与另一种动物——澳洲野狗展开竞争,而澳洲野狗在澳大利亚已经面临威胁。(图片来源:HUM Images/Universal Images Group via Getty Images)

虽然支持者认为复活灭绝物种是一种有价值的保护工具,但批评者认为,资金最好花在现有的计划上。拉姆说,Colossal Biosciences 已经筹集了至少 2.25 亿美元来资助其复活灭绝物种计划,其中一部分资金也用于全球的保护和基因研究。

施密茨说,这些资金可以用来拯救目前面临不确定未来的大约 100 种物种,而不是用来复活三种生态影响未知的灭绝物种。

在某些情况下,复活灭绝物种的目标是具有类似生态功能的活体等价物种。例如,袋狼灭绝的原因之一是人们认为它是牲畜的捕食者,施密茨说。“但我们现在有一种类似的动物也面临着类似的迫害,那就是澳洲野狗 [Canis lupus dingo],”他说。

林奇同意,支持保护的最佳方式是将资金花在现有的、行之有效的计划上。他说,引进大量具有生态意义的复活灭绝物种可能是不可能的,这也引发了人们对 Colossal 等复活灭绝公司的目的的质疑。

英国诺丁汉大学文化、历史和环境地理学研究员亚当·塞尔 (Adam Searle) 表示,复活灭绝物种不太可能有助于解决生态危机。“这实际上是亿万富翁的宠物项目,”他说。

在回应塞尔的评论时,拉姆在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志:“对于每一个复活灭绝目标,所开发的技术和方法都将使密切相关的物种受益。”他进一步指出,“私营企业制造和资助的技术创新对这场斗争至关重要。”

林奇说,无论 Colossal 对生态的影响如何,该公司仍可能获得丰厚的投资回报。

“如果他们成功了——我毫不怀疑他们会成功——他们将赚大钱,”他说。

然而,对于我们其他人以及大自然来说,复活灭绝物种“弊大于利”,施密茨说。

本条目发布于。属于动物分类。作者是

关于有个狸

2005年开始的一名站长,从事网站策划、运营,早期一批扎根阿里妈妈、Google Adsense的一员,目前司职前端与产品设计。

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