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华盛顿特区——一种曾经使 19 世纪美国天空黯然失色的鸟类已不复存在，只剩下保存完好的博物馆标本，上面带有 DNA 片段。一项雄心勃勃的新努力旨在利用最新的基因操作技术让旅鸽复活，正如北达科他州人本·诺瓦克（Ben Novak）在 Revive & Restore 项目工作的一位准去-灭绝科学家在 TEDxDeExtinction 活动上对人群所说的那样，该活动于 3 月 15 日在此举行，该项目隶属于 Long Now 基金会。
“这种[鸽群]是一场生物风暴，正在恢复资源并使其他动物能够繁衍生息，”诺瓦克在谈到Ectopistes migratorius的粪便风暴时说道，这种风暴曾经像雨点一样落在北美洲东部的陆地上。此外，随着东海岸森林的再生，“每年都有更多的旅鸽栖息地。”
但是，如果一只鸟看起来像已灭绝的旅鸽，拥有旅鸽的部分基因代码，但由于是由其他品种饲养且数量稀少，因此行为不像旅鸽：它是一只真正的旅鸽吗？这只是 去-灭绝的想法提出的问题之一——即有意识地复活因人类活动或不作为而灭绝的物种。而这个问题可能恰恰挑战了生物学的基本概念之一：什么决定了一个独特的物种。
欢迎来到杂交的新时代。物种一直都是混杂的，并且享有可渗透的边界，但是合成生物学家和其他科学家似乎决心将这些边界模糊到消失。
受污染的动物
现在重新在美洲西部平原上繁殖的美洲野牛带有其牛祖先的基因痕迹，这是 19 世纪开始的一项努力的残留物，旨在培育一种能够度过严酷的大平原冬季并且比欧洲奶牛饮水更少的动物。在西部景观中奔跑的黑色外套而不是传统灰色的狼可以感谢与狗嬉戏的祖先。而一只携带德克萨斯美洲狮基因的佛罗里达美洲狮是否会被视为美洲狮的地位降低，即使这项努力是该物种与灭绝之间仅存的屏障？
“纯洁性在物种中是找不到的，”保护生物学家、野生动物保护协会前首席科学家肯特·雷德福在去-灭绝活动中辩称。“我们自己也不是纯洁的，”带有与尼安德特人、丹尼索瓦人和可能其他已灭绝人科动物的基因混合的痕迹。
那么，什么才能算作一个物种呢？根据字典，一个物种是“一类具有共同属性或用通用名称指定的个体”。但是生物学家更精确地将物种定义为可以杂交繁殖后代的生物体群体。因此，马和驴是物种，尽管这些不是它们的物种名称，而骡子——好吧，自从卡尔·林奈在 1753 年提出物种指定以来，这一点一直有点不清楚。作为一种（通常）不育的杂交种，骡子不算数。
但是，骡子确实生活着，并且从古代到今天都有关于骡子生育能力的报道。骡子甚至被克隆了——现在，随着几乎可以随意切割和拼接 DNA 的技术的发展，科学家们或许能够将骡子改造成可育的杂交种。但是，他们首先宁愿将该技术应用于濒危或已灭绝的动物，例如被称为布卡多的比利牛斯山羊或被称为班腾野牛的亚洲野牛。
杂交种的兴起
当一只新动物出生时，它会带有父母双方基因的混合物。那么，来自两个不同物种的父母的动物又是什么呢？“杂交种”一词最初用于描述家养母猪和野猪的后代。或者，正如雷德福所说，“人类想要的东西”。但现在，杂交种通常带有语言上的污点，非驴非马——几乎和转基因生物一样糟糕，当然，现在所有商业物种都在某种程度上是转基因生物。
但纯洁性仍然存在于野外。或者真的存在吗？交通事故导致燕子的翅膀缩短，以便更快地起飞，正如捕鱼压力导致许多野生捕获的鱼类物种的体型缩小一样。细菌迅速进化出对我们最好的抗生素的抗药性。人类无意识地指导进化——除非我们有意识地这样做，引入有用的基因信息套件，例如产生对插入作物植物中的昆虫有毒的毒素的能力，这种毒素最初是由细菌产生的。
使用克隆等粗糙技术，其中整个细胞核从一个物种交换到另一个物种，这已经完成以复活濒危物种。一头普通的母牛在 2003 年生下了一头班腾野牛——Bos javanicus，一种来自亚洲的野牛。尽管参与的科学家担心杂交种可能看起来更像普通的母牛，但结果却弹出了一头班腾野牛，它在圣地亚哥动物园生活了七年——寿命缩短了，但毕竟是一条生命。“在弥漫着牛粪味的爱荷华州田野里看到这种来自东南亚丛林的奇异动物出生，真是太超现实了，”帮助实现这一壮举的 Advanced Cell Technology 公司的罗伯特·兰扎回忆道。
现在，诸如可以精确切割 DNA 的酶等新技术，称为 Cas9（用于成簇的规律间隔的短回文重复序列相关系统 9），也来源于细菌，可能使科学家能够将 DNA 链缝合到基因代码中和从中取出。找到使猛犸象与大象不同的基因——例如，皮脂腺、毛发生长、血液中额外的血红蛋白以承受寒冷的温度以及其他特征——将这些基因插入到大象 DNA 链中，并开始制造猛犸象精子和卵子。然后让猛犸象最近的近亲亚洲象怀孕，等待小猛犸象的诞生。
只是它不会是一只真正的猛犸象，因为它的母亲会对这些基因的表达方式有所影响，从表观遗传学到微生物群。“基因不会告诉你如何读取它并制造一个生物体，”罗格斯大学的生物学家大卫·埃伦费尔德在去-灭绝活动中指出。“基因代码更像是一个数据库，而不是一本使用手册。”换句话说，即使是最好的基因转录本——对于许多已灭绝的动植物来说仍然遥不可及——也无法提供构建已灭绝生物体 2.0 版本所需的详细源代码。他补充说：“《哈姆雷特》的所有单词都在字典里，但如果我扫描字典，《哈姆雷特》不会从中掉出来。一段 DNA 可以以数百甚至数千种方式解读。”
然后是人类偏爱的危险，这可能会导致某些人为“物种”占主导地位。“谁会想到农业中的基因工程会减少农业的生物多样性？我们从植物中失去了数以万计的基因组多样性，”埃伦费尔德补充道。正如他所指出的，很难预测给定技术的最终影响。
不同的物种，不同的生态
当朗诺的诺瓦克只有 13 岁时，他已经完成了一个获奖的科学展览项目，详细介绍了克隆渡渡鸟并使其复活的前景。尽管这一前景已被证明是虚无缥缈的，但他对让已灭绝的鸟类复活的热情依然不减。他现在希望将自己的职业生涯投入到复活某种版本的E. migratorius，这是一种曾经在美国非常多的鸟类，以至于没有人费心去计数它们，直到 19 世纪末种群崩溃。
障碍很多。“我们无法克隆鸟类，”爱丁堡大学的发育生物学家迈克尔·麦格鲁在该活动中说。问题在于鸟蛋黄构成一个巨大的细胞。在如此大的规模上交换细胞核已被证明是不可能的，到目前为止，麦格鲁说。
但是，诺瓦克仍然有理由抱有希望。为了帮助确保人类赖以制造疫苗（以及食用）的鸡蛋的生物安全，鸡的干细胞已被放入鸭胚胎中，该鸭胚胎被培育为与鸡交配的成年鸭。由此产生的鸡蛋产生了活雏鸡，证明了原理，即虽然鸟类无法克隆，但可以使它们携带其他鸟类的基因，可能包括已灭绝的鸟类的基因。通过足够的反向育种，其中将鸟类一代又一代地繁殖在一起以获得更完整的所需基因代码版本，旅鸽的近亲，带尾鸽 (Columba fasciata) 可能会产下导致旅鸽后代的卵，即一代替代品。
“繁殖[旅鸽]是最大的技术挑战，”诺瓦克说。但是，“与使这成为一只自然的旅鸽相比，这就算不了什么了。”毕竟，谁将教这只新奇的幼鸟飞行——或者特定物种的父母所扮演的所有其他角色？
诺瓦克对这一挑战的解决方案始于绘制家养信鸽——引诱另一种鸽子进入箱子并用喷枪将它们喷成旅鸽的样子——以及在北美洲东部的树林中建造鸟舍，以保护少数、稀有、新近未灭绝的幼鸟免受猎鹰等掠食者的侵害。彩绘的家养信鸽将引导新创造的旅鸽替代幼雏从一个地点飞到另一个地点，由人类驯养员训练，理论上重现已灭绝鸽群的飞舞行为。“最终，我们将见证旅鸽在新英格兰和五大湖区的森林中重新发现自己，”诺瓦克兴致勃勃地说。
但是，这些鸟类会与它们的祖先相同吗？“带状鸽子的飞行方式不同，交配方式不同，目标也不同，”埃伦费尔德在谈到新的旅鸽假定的父母时说道，并补充说，关键特征将永远丢失给这种新的杂交生物。其中最重要的将是，即使是几千只人为鸽子也仍然无法与它们基因祖先的庞大数量相提并论，甚至无法希望发挥它们曾经在早期北美昔日森林生态系统中扮演的角色。
即使是庞大的数量仍然未能保护这种数量丰富的鸟类免于在狩猎压力下灭绝，农民清理东部土地上的树木导致其栖息地丧失，以及一旦其种群数量降至一定阈值以下而导致的最终衰落。东部森林也与旅鸽灭绝前所知的森林不同。虽然自 20 世纪 20 年代以来森林覆盖率有所反弹，但美国栗树已基本消失——一种真菌枯萎病的受害者，这种病几乎消灭了曾经数量众多的树木。“如果你要带回像旅鸽这样的物种，你要把它们带回到哪里？”纽约州立大学环境科学与林业学院的林业科学家威廉·鲍威尔在去-灭绝会谈中问道。“你可能想在其他任何事情之前带回栗树。”
鲍威尔正在研究对美国栗树进行基因工程改造，使其对真菌具有抗性——但即使是新的版本也将是某种杂交种，带有从其近亲中国栗树中培育出来或由像鲍威尔这样的科学家整体插入的新基因信息。
然后是风险，例如恢复的杂交旅鸽群变成传播禽流感的新途径。“旅鸽可能是某种可怕疾病的媒介，”斯坦福大学法学院的生物伦理学家和律师汉克·格里利在该活动中说。“没有人愿意对禽类版本的葛藤或，坚持鸟类，椋鸟负责。”
如果人们不喜欢发出刺耳叫声、成群结队的椋鸟破坏景观，那么当鸽子粪便像雨点一样落在他们身上时，他们会怎么想？
独特的宠物
将任何替代杂交物种放回野外以取代已灭绝的物种或增加受威胁物种的数量将是另一种实验，需要发明一个全新的科学分支，威斯康星大学麦迪逊分校的生态学荣誉退休教授斯坦利·坦普尔将其称为“复活生态学”。“在袋狼（塔斯马尼亚虎）被放出来之前，我们需要仔细考虑，”他指出。
因此，例如，导致原始物种首先灭绝的压力需要消失，无论是狩猎（在袋狼（塔斯马尼亚虎）的情况下）还是栖息地丧失（在象牙喙啄木鸟的情况下）。杂交替代物种的候选物种也必须通过特定标准来衡量，这些标准可能包括（例如对于像旅鸽这样的鸟类）相对最近的灭绝、最少的亲代照顾、小蛋尺寸和非迁徙习性。“如果你只有一两只，它们飞走了，你会哭的，”美国地质调查局的鸟类学家苏珊·海格指出。
更根本的是，科学家们仍然不确定为什么不断变化的条件会导致一个物种消失，而另一个具有相似适应性的物种却蓬勃发展或随着时代而变化。例如，当冰河时代结束时，“为什么有些物种，如洞狮，会灭绝，而驯鹿今天却能茁壮成长？”加州大学圣克鲁兹分校的进化生物学家贝丝·夏皮罗问道。
还有一个问题是，如此昂贵的努力来重新创造和重新引入曾经灭绝的物种是否会转移正在进行的保护工作以拯救仍然存在但正在迅速减少的物种的资金。而这个项目的相对费用意味着它可能会首先用于创造光荣的宠物，就像动物园里的稀有动物一样。“如果将袋狼作为宠物饲养不是非法的，那么它现在会灭绝吗？”新南威尔士大学的古生物学家迈克尔·阿彻问道，他正试图复活有袋类老虎。“我肯定它不会灭绝。”
生物防治
“到本世纪末，我们将比以往任何时候都更能控制生命，”格里利在该活动中说——而且无论如何，这似乎都将成为现实。
但是，当谈到科学和物种时，控制几乎是一个同样棘手的概念。新近存在的杂交物种将需要进一步进行基因强化，以抵抗其灭绝的原因，例如美国栗树或复活的胃育蛙，经过调整以抵抗真菌威胁。科学家们将对某些物种做出长期承诺，就像兽医仍然向所有圈养和伪野生加州秃鹰发放的西尼罗病毒加强针一样。“这是一项相当重大的事业，我们必须做，”圣地亚哥动物园的鸟类馆长迈克尔·梅斯说。可能需要类似的努力来复活夏威夷吸蜜鸟的新版本，其栖息地仍然存在，但现在却受到禽疟疾的困扰，即使是新的杂交鸟类也可能无法生存。
更哲学地说：去-灭绝是一个寻找某种人工静止状态的项目吗，更通常被称为“自然平衡”，而这种平衡从未存在过？当我们让其他不太引人注目的物种减少和消失时，我们会将自然变成一个精心策划的人造生物博物馆吗？或者这项新技术是否会被用来保护那些执行某些关键功能的物种，例如为许多不同种类的植物授粉的野生蜜蜂？
我们又发生了什么变化？卡罗莱纳鹦鹉在 1918 年灭绝，因为它干扰了农作物，并且具有不幸地聚集到倒下的同伴身边的行为，使猎人能够大量屠杀该种群。“我们剩下的是悔恨和遗骸，”自然艺术家伊莎贝拉·柯克兰指出。这种悔恨可能会驱使我们利用遗骸来复活失去的动植物，尽管是以新的杂交形式。
诺瓦克本人希望，只要有足够的资金和决心，一种活的杂交旅鸽可以在十年内被创造出来，这是E. migratorius的某种第二次降临。“我们还没有让已灭绝的物种复活，”环保主义者斯图尔特·布兰德说，他是 Revive & Restore 的发起人，他希望让旅鸽复活，“但这很快就会实现。”我们只是不知道它们会是什么物种。