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科學(xué)家認(rèn)為讓猛犸象和其他已滅絕的動(dòng)物復(fù)活或不可能實(shí)現(xiàn)

時(shí)間:2022-03-11 20:52:30 來(lái)源: cnBeta.COM


加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的生態(tài)學(xué)家Douglas McCauley說(shuō),這項(xiàng)工作“顯示了科學(xué)家們離通過(guò)對(duì)近親進(jìn)行基因改造使滅絕的物種復(fù)活有多么美妙的距離,但也有多么毀滅性的距離”,他并沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。

目前還沒(méi)有任何物種被復(fù)活,但“去滅絕”(de-extinction)吸引了許多遺傳學(xué)家和未來(lái)學(xué)家的注意。圭爾夫大學(xué)的倫理學(xué)家Karen Wendling說(shuō):“我知道很多生物學(xué)家都在想,‘我可以這樣做嗎?’”魅力的一部分僅僅是看到一個(gè)消失的物種復(fù)活的承諾。但是把一種關(guān)鍵的動(dòng)物放回它原來(lái)的棲息地也可以幫助恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)。猛犸象曾經(jīng)控制著北極的灌木和樹(shù)木,并用它們的糞便為草地施肥。事實(shí)上,一家名為Colossal Laboratories and Biosciences的公司旨在將大象變成猛犸象,或者至少是類似猛犸象的動(dòng)物。McCauley說(shuō):“有很多希望和炒作,認(rèn)為去滅絕將拯救我們”,避免生態(tài)系統(tǒng)的失敗。

為了使一個(gè)已經(jīng)滅絕的物種復(fù)活,科學(xué)家們首先需要對(duì)其基因組進(jìn)行測(cè)序,然后編輯一個(gè)活著的“近親”的DNA以與之匹配。接下來(lái)的挑戰(zhàn)是用修改后的基因組制造胚胎,并讓它們?cè)诨钪摹按心赣H”體內(nèi)發(fā)育成熟。到目前為止,科學(xué)家們已經(jīng)對(duì)大約20個(gè)滅絕物種的基因組進(jìn)行了測(cè)序,包括洞熊、侯鴿和幾種類型的猛犸象和恐鳥(niǎo)。但是還沒(méi)有人報(bào)道過(guò)在一個(gè)活的“近親”身上重新創(chuàng)造出滅絕的基因組。

在新研究中,哥本哈根大學(xué)的進(jìn)化遺傳學(xué)家Tom Gilbert認(rèn)為最好從小處開(kāi)始。他推斷說(shuō):“如果我們想嘗試如此瘋狂的事情,為什么不從一個(gè)簡(jiǎn)單的模型開(kāi)始。因此,他和汕頭大學(xué)的分子生物學(xué)家林劍青以及他們的同事把注意力集中在圣誕島大鼠(Rattus macleari)上,它于1908年從位于澳大利亞西部約1200公里的那個(gè)島上消失了。McCauley說(shuō),考慮到它與挪威褐鼠的密切關(guān)系,這個(gè)物種"應(yīng)該是一個(gè)夢(mèng)幻般的去滅絕的候選者",挪威褐鼠是一種經(jīng)過(guò)充分研究的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物,擁有完整的基因組序列,科學(xué)家已經(jīng)知道如何修改。

Gilbert和林劍青從兩只保存下來(lái)的圣誕島大鼠標(biāo)本的皮上提取DNA,并對(duì)其進(jìn)行多次測(cè)序以獲得盡可能多的基因組。他們實(shí)現(xiàn)了對(duì)其60多倍的覆蓋。舊的DNA只以小片段的形式存在,因此研究小組使用挪威褐鼠的基因組作為參考,盡可能多地拼湊出消失的老鼠的基因組。研究人員周四在《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō),比較這兩個(gè)基因組發(fā)現(xiàn)圣誕島大鼠的基因組仍有近5%的部分丟失。丟失的序列包括該大鼠估計(jì)的34000個(gè)基因中的大約2500個(gè)。 Gilbert說(shuō):“我很驚訝。例如,恢復(fù)的DNA包括圣誕島大鼠特有的圓形耳朵的基因,但是重要的免疫系統(tǒng)和嗅覺(jué)基因要么缺失要么不完整。”

失蹤的DNA數(shù)量讓斯坦福大學(xué)的生物倫理學(xué)家Henry Greely感到驚訝:“這是一個(gè)我沒(méi)有關(guān)注過(guò)的重要問(wèn)題。”

倫敦自然歷史博物館的進(jìn)化生物學(xué)家Victoria Herridge說(shuō),這項(xiàng)工作 “真正突出了(去滅絕)工作的困難,甚至可能是荒謬的”。

Herridge說(shuō),許多丟失的基因?qū)⑹鞘姑總€(gè)物種獨(dú)一無(wú)二的基因。她指出,一個(gè)已經(jīng)滅絕的物種和它的活體近親分化的時(shí)間越長(zhǎng),丟失的基因就越多;圣誕大鼠和挪威褐鼠是在260萬(wàn)年前分化的,在進(jìn)化時(shí)間上只是一眨眼的功夫;猛犸象和亞洲大象是在600萬(wàn)年前分化的。“很多談話使(去滅絕)看起來(lái)非常直接,但當(dāng)然,它不是,”Herridge說(shuō)。

McCauley 同意這一點(diǎn)。他說(shuō)5%是一個(gè)很大的差別--人類基因組與黑猩猩和倭黑猩猩的基因組僅有1%的差別。“我們可以制造一些東西,但似乎很明顯,它永遠(yuǎn)不會(huì)是一只圣誕島大鼠,”他補(bǔ)充說(shuō)。“在這種情況下,意義何在?”

但是,墨爾本大學(xué)帕克維爾分校的發(fā)育生物學(xué)家Andrew Pask,正在帶頭努力使一種已滅絕的有袋動(dòng)物--袋狼(即塔斯馬尼亞虎)復(fù)活,他對(duì)新報(bào)告不以為然。他說(shuō):“袋狼也許是(去滅絕)的最佳候選物種。”他的團(tuán)隊(duì)對(duì)這種捕食者的基因組以及幾個(gè)潛在的替代物種的基因組進(jìn)行了測(cè)序。他表示,他們發(fā)現(xiàn)盡管有5%的袋狼的基因組缺失,但這5%主要是重復(fù)性區(qū)域,很可能不會(huì)影響轉(zhuǎn)化后的動(dòng)物的外觀或行為方式。

此外,幫助創(chuàng)建Colossal的哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家George Church說(shuō),現(xiàn)代和滅絕的DNA的測(cè)序正在"穩(wěn)步提高"。"許多100%的動(dòng)物基因組將越來(lái)越快地到達(dá)。"

Gilbert現(xiàn)在認(rèn)為創(chuàng)造一個(gè)猛犸象或侯鴿的精確復(fù)制品將是“不可能的”。但是這種努力可能會(huì)導(dǎo)致國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟所稱的"替代物",即足夠接近于在已滅絕物種的舊生態(tài)系統(tǒng)中執(zhí)行相同功能的動(dòng)物,例如耐寒的"毛象"。而這正是Church研究的方向。他解釋說(shuō):“主要目標(biāo)不是制造'完美的復(fù)印件',而是制造多樣化和選擇性的雜交種。”現(xiàn)在,他的團(tuán)隊(duì)正專注于確定猛犸象的耐寒基因,以便轉(zhuǎn)移到大象身上。

Herridge 提醒說(shuō),在大多數(shù)情況下,科學(xué)家不會(huì)事先知道編輯的基因?qū)⑷绾斡绊憚?dòng)物的行為和生存能力。"即使我們得到了完美的基因,我們?nèi)匀灰诓煌奈锓N中孕育它,所以你為什么會(huì)認(rèn)為它會(huì)完全一樣呢?"Wendling補(bǔ)充說(shuō)。

McCauley和其他人也認(rèn)為去滅絕的努力可能會(huì)占用保護(hù)工作所需的資源。Wendling指出:“你可以用一個(gè)滅絕的物種的成本來(lái)拯救八個(gè)現(xiàn)存的物種。”

但是,即使是那些不確定滅絕可能或應(yīng)該發(fā)生的人,仍然對(duì)這種可能性充滿幻想。Wendling想知道一只渡渡鳥(niǎo)是什么樣子。Greely則表示:“就個(gè)人而言,我很想看到一只巨大的地懶或一只劍齒貓!”


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