支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保未来能够继续推出关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的报道。
最后一只孤独的旅鸽,这个物种曾经数量超过三十亿,于 1914 年 9 月 1 日去世。玛莎,它的名字,自其配偶乔治于 1910 年去世后,就成了最后一只旅鸽。作为最后一只群居物种,它在辛辛那提动物园的笼子里孤独地度过了余生。它的尸体——被填充和梳妆打扮过——现在可以在史密森尼学会看到。
但是,如果旅鸽能够被带回来呢?
这就是“复活灭绝物种”背后的理念。从博物馆抽屉里填充的标本中提取 DNA,例如玛莎。弄清楚哪些基因重要,然后利用快速发展的基因工程领域,将近缘物种的 DNA 编辑成某种形式的已灭绝物种。如果一切顺利,一只长久逝去的玛莎的嵌合体可能会诞生,并且有一天,成群的旅鸽可能会在重新生长的北美东部林地中恢复生机。
热衷于复活灭绝物种的先驱本·诺瓦克正在加州大学圣克鲁兹分校工作,以使这一设想成为现实。这是长期基金会(一个致力于长期思考的组织)的Revive and Restore项目与加州大学圣克鲁兹分校古代 DNA 实验室之间的合资项目,诺瓦克的工作重点是从填充的旅鸽身上获取遗传信息,并对近缘物种带尾鸽的基因组进行测序。到目前为止,32 个样本的线粒体遗传密码已被测序。诺瓦克表示,所有样本都来自 1860 年至 1898 年间被杀死的鸟类。“这正是在鸟类走向灭绝的范围内,”他指出。
外部的努力也提供了帮助,包括对三个个体的近乎完整的测序,结果表明旅鸽以前经历过繁荣和衰退。“如果旅鸽在其进化史上经历了多次种群瓶颈,那么也许我们不需要创造数十亿只旅鸽才能使其种群可持续发展,”加州大学圣克鲁兹分校的古基因组学家贝丝·夏皮罗指出,她的实验室接待了诺瓦克和这项工作。
“我们所有的鸟类彼此之间都非常非常相似——就像每个人本质上都是表亲一样——这是近期快速种群扩张的结果,”诺瓦克补充道。“我们真正感兴趣的是弄清楚种群扩张发生的时间。”
如果种群爆发发生在 400 多年前,那么欧洲人抵达北美不太可能促成导致数十亿只鸟类产生的繁荣,正如一些人所暗示的那样。为了弄清楚上次繁荣发生的时间,需要找到来自数千年前化石样本的 DNA——诺瓦克已经开始检查其中一些样本。借助古代样本和 19 世纪的样本,诺瓦克和他的同行可以开始拼凑出野生鸟类的实际生态。了解旅鸽的生存方式使人们更有可能将这种鸟类带回来,并使该物种在今天可用的森林以及未来气候变化的情况下茁壮成长。“到目前为止,数据中没有任何内容在呼喊我们现在就回头,不要带回旅鸽,”诺瓦克说。
该团队尚未完成开始复活旅鸽所需的带尾鸽测序,但诺瓦克表示,最早可能在明年开始对带尾鸽的细胞培养物进行实验。这项工作将类似于哈佛医学院正在进行的实验,以查看是否可以通过其仍然活着的近亲亚洲象来复活猛犸象。而旅鸽的工作可能会得到鸡和鸨(一种珍稀鸟类,受到拥有资金尝试基因拯救的石油酋长的珍视)的类似生殖细胞努力的帮助。
如果细胞培养物能够茁壮成长并且基因工程奏效,那么唯一剩下的挑战将是教会由此产生的带尾鸽和旅鸽杂交体如何成为旅鸽。鉴于使用木偶饲养加州秃鹰或使用超轻型飞机教仙鹤迁徙的经验,这可能比基因工作更具挑战性。这就是为什么 Revive and Restore 等机构没有将所有复活灭绝物种的希望都寄托在旅鸽身上(就像俗话所说的那样)。如果他们能够从外部捐助者那里获得资金,这个基金会资助的机构可能会在玛莎葡萄园岛开展类似的努力来复活小鸡。但是,假设育种、测序和细胞培养实验进展顺利,那么到本十年末,携带现已灭绝的旅鸽基因的鸟类可能会在加利福尼亚州的某个设施附近飞翔,诺瓦克表示。
然而,这些复活灭绝物种的项目可能过于雄心勃勃。类似的努力可以追溯到 30 年前,但迄今为止未能产生斑驴(一种已灭绝的斑马),尽管从博物馆标本中获取斑驴基因确实在 1984 年开启了整个古代 DNA 领域。而 2003 年复活布卡多山羊七分钟的实验尚未重复。尽管如此,即使是国际自然保护联盟也成立了一个委员会,以审查用于复活灭绝物种的基因遗传学如何用于保护濒危动植物或在它们灭绝后将其带回。
毕竟,复活灭绝物种不仅仅适用于已灭绝的物种。它也可以用来拯救处于灭绝边缘的动植物。黑足鼬在 20 世纪 80 年代仅从七个可存活的个体繁殖回到了今天的数千只,但该物种可能需要基因输血来保护新动物免受近亲繁殖的危害,其中包括生殖问题、对疾病的易感性和遗传漂变。因此,Revive and Restore 已经对四种鼬的基因组进行了测序,其中包括两种保存在圣地亚哥动物园的细胞培养物中,这些细胞培养物来自冷冻方舟联盟(一个旨在保存濒危物种的 DNA 和活细胞的全球项目),以便进行深度冷冻。如果来自此类冷冻样本的遗传信息可以用来将强大的基因注入活体种群,那将是保护史上的首例。“北方白犀牛只剩下四只活着的个体。它们无法存活,”长期基金会的瑞恩·费兰说,他曾抚摸过这种功能性灭绝物种的最后个体。“我们是使用基因组技术和先进的基因技术来维持该物种的生存,还是让它在灭绝连续统上向右行进并最终灭绝?”
但是,与已经灭绝的动物合作也有优势,其中最不重要的是没有紧迫性。毕竟,玛莎已经去世 100 年了。“如果我们成功了,世界将获得一种新的生物,”诺瓦克说。“如果我们失败了,我们会学到有价值的东西,而世界也不会留下另一种灭绝的物种。”