滅絕動(dòng)物將重返地球？

雷曉琪

現(xiàn)在，科技已能將滅絕的物種重新復(fù)活，那么，我們是否能像電影一樣，讓曾經(jīng)的地球霸主——恐龍重現(xiàn)人世？復(fù)活滅絕動(dòng)物，又將為生物鏈帶來什么樣的影響？

1993年經(jīng)典科幻電影《侏羅紀(jì)公園》描述這樣一個(gè)故事：科學(xué)家們利用凝結(jié)在琥珀中的史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液提取出恐龍的遺傳基因，加以修補(bǔ)和培育繁殖，將已經(jīng)絕跡6500萬年的史前龐然大物復(fù)活，使整個(gè)努布拉島成為了恐龍的樂園。

如今，電視中的這些科幻情節(jié)已經(jīng)被科學(xué)家列入議事日程。今年3月，美國首都華盛頓《國家地理》雜志總部舉行的科學(xué)會(huì)議上，科學(xué)家們就探討了復(fù)活已滅絕動(dòng)物的問題。目前包括渡渡鳥和白氏斑馬等24種已滅絕動(dòng)物被列入討論名單。或許以后不遠(yuǎn)的將來，像《侏羅紀(jì)公園》那樣復(fù)活滅絕動(dòng)物的事情將不再是幻想。

讓滅絕動(dòng)物重返地球

迄今為止地球因?yàn)榛鹕絿姲l(fā)、氣候日趨寒冷、氧氣減少或重大災(zāi)難事件，例如行星撞擊地球等原因而經(jīng)歷了五次物種大滅絕?，F(xiàn)在，相關(guān)學(xué)者認(rèn)為生物界已經(jīng)進(jìn)入了“第六次大滅絕”時(shí)期。

從17世紀(jì)到20世紀(jì)末的300年里，人類文明飛速發(fā)展的同時(shí)也消耗了大部分自然資源，讓數(shù)以百計(jì)的物種從地球上徹底消失。每年10月份的最后一天，紐約動(dòng)物園的大型草地上都會(huì)新豎起一排墓碑，每塊石碑都是為新滅絕的一個(gè)物種而立。在消滅其他物種這件事上，人類一直 “不遺余力”——過度捕獵、對動(dòng)物棲息地的侵占、人為原因造成的氣候變化等，使瀕危物種的滅絕率一直上漲。

所幸，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類目前已經(jīng)有足夠的力量將消失的動(dòng)物重新復(fù)活。今年3月《國家地理》雜志總部就舉行一場主題為“抵抗滅絕活動(dòng)”（De-extinction）的科學(xué)會(huì)議，會(huì)議目的是讓已經(jīng)消失的物種重返地球。

其實(shí)自十多年前，全世界已有各種各樣抵抗物種滅絕的科學(xué)研究。2012年“復(fù)活與重建”（Revive&Restore，下文簡稱RR組織）非盈利機(jī)構(gòu)成立，其功能就是讓分散在世界各地研究室里的研究項(xiàng)目彼此聯(lián)系，總體推進(jìn)抵抗滅絕運(yùn)動(dòng)，讓其有序運(yùn)行。今年的抵抗滅絕活動(dòng)大會(huì)便是推進(jìn)此計(jì)劃的活動(dòng)之一。

侏羅紀(jì)公園有可能重現(xiàn)

抵抗滅絕活動(dòng)與RR組織是否會(huì)像《侏羅紀(jì)公園》電影那樣，將恐龍重新帶回地球？這是所有聽聞這一計(jì)劃的人們最關(guān)心的問題。

不過，在現(xiàn)實(shí)中，隨著克隆技術(shù)的進(jìn)步，復(fù)活滅絕動(dòng)物也并不需要像電影里那樣，沒有找到吸過恐龍血又被包進(jìn)琥珀的蚊子，其實(shí)同樣也能克隆恐龍。

最早期的克隆技術(shù)利用凍存的被克隆動(dòng)物細(xì)胞，提取其中的DNA注入一個(gè)已經(jīng)被除去自身遺傳物質(zhì)的卵子中，再通過電擊讓這個(gè)卵子開始分裂，等其自行發(fā)育成胚胎后，將胚胎植入近親物種的代孕母體中進(jìn)行繁育。

另一種復(fù)活物種的方法是反向繁育。比如歐洲野牛，這種龐大的古老生物已經(jīng)被列入瀕危名單，但它留下了非常多的后代，現(xiàn)在許多歐洲家養(yǎng)牛身上都留有它的基因。因此一些歐洲科學(xué)家認(rèn)為，既然現(xiàn)在大部分家養(yǎng)牛身上都有其基因，如果大量繁育它們，再從中挑選最具有歐洲野牛特征的進(jìn)行科學(xué)繁育，就可以不斷地培育出越來越接近其老祖宗的牛來。

這兩種方法雖然克隆出特種，但都各有缺點(diǎn)：反向繁育需要漫長的過程，得到的物種隨機(jī)性也很強(qiáng)；而早期克隆方法的受孕率很低，克隆出的動(dòng)物寶寶出生后很快就會(huì)因健康問題死去，而且這一方法也并非對所有動(dòng)物都適用，比如鳥類，后者的胚胎是在卵殼里發(fā)育的，早期的克隆技術(shù)就很難應(yīng)用上。

此外，還有第三種思路：那就是基因測序技術(shù)?；驕y序技術(shù)是將滅絕物種的DNA和相近的現(xiàn)存物種DNA做比較，然后將滅絕物種的DNA片段替換到現(xiàn)存物種的細(xì)胞DNA上面，再用這些混合細(xì)胞進(jìn)行克隆。經(jīng)過長時(shí)間培育后的動(dòng)物就有了足夠多的滅絕物種的DNA特征，自然也就跟滅絕動(dòng)物相似了。

RR組織的“反滅絕”項(xiàng)目第一個(gè)希望恢復(fù)的物種——旅鴿，就是準(zhǔn)備采用第三種方法。19世紀(jì)之前在美國到處都能見到的旅鴿隨著森林棲息地的破壞和人類的捕獵，在1914年便宣告滅絕。RR項(xiàng)目已經(jīng)找到保存在博物館的1500只旅鴿標(biāo)本，并從它們身上提取了DNA。雖然DNA的質(zhì)量并不太高，但是通過將它們排序組合，可以大致描繪出旅鴿的基因組。通過這些基因組，能復(fù)制出跟旅鴿一樣的DNA序列，并將之連接到普通野鴿的干細(xì)胞基因組上，再讓這些含有仿造基因組的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為胚細(xì)胞。改造后的胚細(xì)胞再植入野鴿卵子內(nèi)后，會(huì)發(fā)育成胚胎。孵出的雛鳥看起來雖然跟普通野鴿一樣，但它們體內(nèi)的精子或卵子已經(jīng)帶上了旅鴿的DNA。雛鳥長大交配后，育出的下一代就會(huì)表現(xiàn)出明顯的旅鴿特征，如此一代代培育下去，科學(xué)家就能得出非常接近旅鴿的物種。

這種方法在理論上而言幾乎所有物種都適用，即使是復(fù)活猛犸象這樣的龐然史前巨物也是有可能的——只要將它的基因組盡可能地描繪和重建，再由亞洲象培育轉(zhuǎn)化便可。

人們一直在努力

事實(shí)上，在克隆技術(shù)不斷進(jìn)步的同時(shí)，滅絕動(dòng)物被成功復(fù)活的案例，早在十年前也已出現(xiàn)。

2003年，西班牙科學(xué)家們將一種1999年滅絕的西班牙野山羊的細(xì)胞植入普通母山羊的卵細(xì)胞中，然后讓母山羊人工受孕。在進(jìn)行了57例實(shí)驗(yàn)后，最終7只母山羊受孕成功，并有一只最終度過危險(xiǎn)的孕期，產(chǎn)下一只4斤多重的西班牙野山羊。這是人類歷史上第一次克隆出已滅絕的動(dòng)物。可惜的是不到10分鐘，這只小羊因?yàn)榉尾颗赃叾嚅L了一個(gè)巨大的如肝臟一樣硬的葉片而窒息死亡。

在《國家地理》雜志總部最近召開的這次科學(xué)會(huì)議上，澳大利亞古生物學(xué)家麥克·阿徹第一次公開了他正在實(shí)施的克隆胃育蛙研究成果。胃育蛙是生活在澳洲南部山脈的一種蛙類，但在1973年被發(fā)現(xiàn)并記載后的10年時(shí)間里它已經(jīng)因?yàn)闂⒌亓魇?、污染及壺菌病等原因滅絕了，只有在科學(xué)家的冷凍箱里還殘留著幾只胃育蛙的標(biāo)本。

“在2月份我們已見證了一個(gè)契機(jī)。其中有一個(gè)細(xì)胞已經(jīng)開始分裂?！丙溈恕ぐ卣f。盡管還沒有一個(gè)胚胎存活下來，但基因檢測結(jié)果顯示，其細(xì)胞所含的遺傳物質(zhì)已與滅絕的胃育蛙相同。至于為何沒有突破胚胎階段的瓶頸，麥克·阿徹分析可能是沒有采取正確處理卵子的方式。如果實(shí)驗(yàn)成功，胃育蛙將是第一個(gè)重返地球的滅絕物種。

克隆技術(shù)還應(yīng)用在拯救瀕危物種上。2003年，美國研究人員利用冷凍20多年的爪哇野牛皮膚細(xì)胞成功克隆出了兩頭爪哇野牛，爪哇野牛是世界瀕危物種，列入聯(lián)合國《瀕危野生動(dòng)物名錄》。

復(fù)活的意義何在？

“人們研究如何讓猛犸象復(fù)活，同時(shí)卻坐視其他象科動(dòng)物瀕臨滅絕。”在難以計(jì)數(shù)的動(dòng)植物都面臨滅絕的現(xiàn)在，是否有必要花費(fèi)如此多的資金去復(fù)活那些已經(jīng)滅絕了的動(dòng)物，成為不少環(huán)保人士反對“抵抗滅絕活動(dòng)”的主要理由。

保護(hù)生物多樣性，恢復(fù)不斷減少的生態(tài)系統(tǒng)，推進(jìn)防止動(dòng)物滅絕的科學(xué)研究，并避免人類過去曾犯下的錯(cuò)誤再次重演，是“抵抗滅絕活動(dòng)”的主要目的。

有許多人質(zhì)疑復(fù)活單只滅絕動(dòng)物是否代表能夠復(fù)活整個(gè)種群，而現(xiàn)存的生態(tài)環(huán)境又是否能給復(fù)活的滅絕動(dòng)物提供合適的棲息地？但在科學(xué)家看來，即使復(fù)活的滅絕動(dòng)物只能存在于實(shí)驗(yàn)室或動(dòng)物園，對人類而言也有莫大用處。因?yàn)閷缃^動(dòng)物復(fù)活后，許多有價(jià)值的科學(xué)問題也將得到解答。

比如對滅絕物種基因組的深入研究，可以揭開種群脆弱的原因：它們是否遇到了由于基因變異太少導(dǎo)致的演化瓶頸？它們與其他幸存下來的近親又有何區(qū)別？

復(fù)活滅絕動(dòng)物所使用的技術(shù)也可以直接應(yīng)用在瀕危物種上：個(gè)體數(shù)量稀少的種群可以借此增加基因的變異性；通過克隆技術(shù)，在遺傳上有某種缺陷的動(dòng)物可以被完全治愈。例如，科學(xué)家認(rèn)為袋獾的傳染性面部腫瘤是由單個(gè)基因?qū)е拢绻谛乱淮抵惺乖摶虺聊?，并將其釋放到體外，那這種腫瘤疾病就將很快消失。經(jīng)過基因改造的袋獾擁有了免疫力，不會(huì)被傳染上腫瘤，也將在繁殖上具有優(yōu)勢。經(jīng)過一段時(shí)間后，整個(gè)種群將最終都具有免疫力。

另一方面，克隆技術(shù)成功運(yùn)用之后，孩子們會(huì)拉著家長前往動(dòng)物園，觀看猛犸象和人工繁殖的旅鴿群，還有象牙喙啄木鳥、卡羅萊納長尾鸚鵡、愛斯基摩杓鷸、大海雀、拉布拉多鴨，甚至是渡渡鳥，這些非凡的體驗(yàn)也許將影響他們對待自然世界的態(tài)度，讓更多人萌發(fā)保護(hù)自然與生態(tài)鏈的觀念。同時(shí)，動(dòng)物園的參觀門票將為野生動(dòng)物保護(hù)提供更多的資金。