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胃育蛙有望成首个“复活”的已灭绝物种

科普小知识2022-08-18 17:40:56
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在一些人眼里,迈克尔·阿彻的研究剥夺了上帝的工作。自1999年以来,这位满头白发的澳大利亚古生物学家一直在进行克隆实验。他想要克隆的不是普通的牛、羊或老鼠,而是已经灭绝的动物。在胃里培育青蛙是他最近的一次尝试。“从生命出现到现在,99%曾经存在的生物已经灭绝。为什么我们仍然热衷于扮演上帝来干涉这个过程?”在网上,一些人质疑迈克尔的工作。但是迈克尔没有停下来。此外,仍有许多像迈克尔这样的科学家“热衷于扮演上帝”。如果他们成功了,许多被宣布灭绝的动物将会离开博物馆。胃蛙可能成为第一个死而复生的灭绝物种。3月15日,迈克尔在美国华盛顿国家地理杂志总部召开的名为“抵抗灭绝”的科学会议上首次公开宣布了他在克隆胃蛙方面的成就。在繁殖过程中,雌性胃孵蛙会将蛙卵吞进胃里,并分泌一种酸,使胃变成子宫。怀孕6周后,孩子会“像一只俄罗斯陶巴”,被母亲从嘴里吐出来。然而,自1972年以来,这只青蛙一直在人们的视线中,它只呆了不到10年就完全消失了。就连迈克尔自己也很难从科学家的冰箱里找到最后一批冷冻标本。迈克尔从这些胃蛙标本中提取出含有遗传信息的细胞核,然后通过人工切割或紫外线轰击将它们注入另一只青蛙的卵细胞。两年前的一天,当迈克尔低头看着显微镜时,他突然发现其中一个卵细胞分裂成了两个。然后,二变成四,四变成八。最后,一个拥有数百个细胞的胚胎最终形成了。如果一切顺利,这种胃蛙将成为第一个从死亡中重获的灭绝物种。然而,有些人仍然有更大的野心。由明仁教授和日本冯静恩大学的其他人组成的科学研究小组使用了类似的方法,从猛犸象细胞中直接提取含有遗传信息的细胞核,并将其植入一个合适的卵子中,然后取出细胞核。“我认为我们有很大的成功机会,我们可以在四五年内培育出一只健康的猛犸象。”顾铭在接受采访时说。事实上,将灭绝的动物带回世界是一件真实的事情。只是成功太短暂了。布卡多山羊是一种生活在古代伊比利亚半岛山区的西班牙野生山羊。几个世纪以来,这只长着新月形角的山羊一直是当地人的狩猎目标。1999年,当一只名叫西莉亚的13岁的布卡托母羊被科学家捕获时,它已经是这群羊中的最后一只了。他们从山羊耳朵里收集皮肤细胞,在它的脖子上戴上无线电项圈,然后把它放回森林里。仅仅九个月后,山羊脖子上的无线电项圈发出“长而连续的嘟嘟声”,人们发现最后一只山羊也死在了倒下的树下。幸运的是,实验室里西莉亚的皮肤细胞被保存在一瓶液氮中。一位西班牙科学家从西莉亚细胞中提取细胞核,将其注入一只普通母山羊的卵细胞,然后人工使母山羊受孕。经过57次实验,7只母山羊成功怀孕,其中一只最终度过了危险的怀孕期,产下了一只体重超过4公斤的布卡托山羊。这是人类历史上第一次克隆灭绝的动物。然而,在科学家们欢呼雀跃之前,他们发现这只小山羊在它的臂弯里“拼命地伸出舌头试图呼吸”。在不到10分钟的时间里,小羊羔放弃了努力,跟随了他的祖先。随后的解剖发现,“在它的肺旁边,有一片巨大的额外的叶子,像肝脏一样坚硬”。“但是科学家们认为克隆技术从那时起发展得非常好。在西班牙北部山区,大量的布卡多山羊最终会回来。”会议组织者之一斯图尔特·布兰德坚定地说。不要悲伤,组织起来!在3月15日的会议上,迈克尔的研究吸引了公众的赞赏,但这并不是那天吸引眼球的唯一结果。“世界各地的许多科学家都在进行各种各样的研究来抵抗灭绝,但他们彼此并不了解。”斯图尔特在会议上说。2012年,斯图尔特和他的妻子瑞安·费伦(Ryan Phelan)在与科学家的交流中意识到了这一点,他们组织了一个名为“复活与重建”的非营利组织,以“推动整个反灭绝运动,让它有序运行”。举行这次会议是斯图尔特推动前进的方式之一。共有35名科学家参加了会议,包括动物保护专家和热爱实验室的生物学家。"他们主要是来看看是否有相互合作的可能性。"“这很有帮助,”参加会议的迈克尔告诉《中国青年报》记者,“相互合作能让一些项目进展得更快。”对观众来说,这次会议“探索了让灭绝物种起死回生的美好前景”在一整天的活动中,人们似乎“步入时间机器,从过去飞到未来,又回到过去。”一个是几百万年前的更新世,另一个是2080年,第三个是1936年,我们杀死了最后一只塔斯马尼亚虎,第三个是明天。坐在时间机器里,人们惊讶地发现,让已经消失的动物再次出现可能不是一厢情愿的想法。对斯图尔特来说,他最关心的是一只叫做旅行鸽的鸽子。这种长尾巴的鸽子曾经覆盖了北美的天空,但是它的数量之多无法抗拒人们的胃口。"鸟被人击落,肉成吨出售."1914年,最后一只鸽子死在了动物园。目前,一个科研小组正在根据完成的鸽子基因测序结果重组DNA。依靠最新的“多重自动基因工程”,科学家约翰·西认为这并不难。虽然这个名字流传于口中,但这台机器让重组的DNA变得简单多了。不再需要写下灭绝动物的所有DNA,而是“让进化完成对我们来说最困难的部分”。目前,人们只需要从普通的斑点尾鸽(一种与信鸽关系密切的鸽子)中提取出DNA,然后用信鸽的基因替换一些已经进化的基因。很快,“灭绝的旅行鸽子将会对你咕咕叫。”“当然,还有工作要做,你必须首先弄清楚哪个基因管什么特征。例如,一些基因负责斑点鸽的短尾巴,一些基因负责旅行鸽的长尾巴。”在人们过于兴奋之前,斯图尔特警告观众。对其他科学家来说,事情可能没那么复杂。尽管欧洲野牛在1627年被宣布灭绝,但它有许多后代,几乎所有家养的牛都有它的基因。一位荷兰科学家所做的是选择一些合适的种牛,并反复饲养它们,希望几代后能得到一只类似欧洲野牛的小牛。“灭绝仍在继续,你想悲伤、愤怒还是哀悼?不要悲伤,组织起来!”斯图尔特站在大会的讲台上说。斯图尔特,这次演讲的主题是“你准备好抵抗灭绝的黎明了吗?”那将是一个令人兴奋的结果,但是我们离那还很远。“不要问我们是否准备好了,要问环境是否准备好了。”在关于“抵抗灭绝”的讨论中,有些人持怀疑态度。迈克尔已经成功迈出了第一步,他必须面对这些疑虑。如果胃蛙真的在实验室出生,它会住在哪里?在昆士兰山区,野猪和入侵的杂草已经改变了生活环境,更不用说那些被污染和干燥的水源了。然而,被怀疑对胃蛙造成致命打击的壶腹已经扩散到世界各地。在这个时候,把胃蛙带到这个世界“就等于把它送进了地狱”也许是科学家试图“生下”猛犸象,应该面对更多的质疑。如果有一天一只小猛犸出生了,它能在实验室里度过它的一生吗?是像《冰河世纪》中的曼尼整天哀叹自己是“世界上最后一只猛犸象”,还是像《续集》中曼尼的搭档阿里一样,他认为自己是一只负鼠之类的?“我们最终会恢复自然生态,”迈克尔面对质疑说道。“即使我们不得不把许多野生动物放在人工环境中,这也比看着它们无声无息地消失要好1000倍。”有些人更乐观。没有必要先改善环境。即将离开实验室的灭绝动物会自己动手。从1989年开始,俄罗斯科学家塞尔格·兹莫夫发起了一项重建西伯利亚东北部切尔希市更新世公园的计划。在过去的几年里,日本和俄罗斯科学家将驯鹿、驼鹿、麝、库亚特野马和其他10,000年前与猛犸象活跃在一起的动物重新引入了一个160平方公里的区域。现在,只等猛犸象来了,和这些以前的战友一起“挖掘土壤”、“施肥”和“重建”西伯利亚,那里在他们那个时代有茂盛的植被。然而,这个庞大的项目更令人担忧。“现在更紧迫的事情是拯救濒危动物及其栖息地,”一位来自纽约的生物学家直截了当地表达了他的担忧。“在我看来,现在基本上没有必要把灭绝的生物带回来。为什么要花费数百万美元让死去的动物起死回生,而成千上万的物种却在等待被发现、记录和保护呢?”然而,热衷于“抵抗灭绝”实验的科学家们认为,他们所做的与动物保护密切相关。在丰富生物多样性的同时,它也可能带来意想不到的科技进步。“当脊髓灰质炎疫苗研制出来时,许多人认为它会延缓铁肺(一种为脊髓灰质炎患者设计的人工呼吸机器,投入使用后不久将停止使用相应的疫苗)的发展,”一位鸽子研究人员约翰·切兹(John Chezy)说。"仍然很难说什么是无用的,什么是真正的拯救."事实上,与克隆技术的进步相比,这些争论显得有点过早。在迈克尔的实验室里,已经形成的胚胎没有进一步发育,每次都以原肠胚结束。迈克尔告诉《中国青年报》记者,虽然不知道是什么使胚胎处于胚泡阶段,但用活青蛙做的类似实验遇到了同样的困境。因此,他们认为“这是一个技术问题,而不是蛙胃DNA的缺陷”。他坚信,尽管他不知道将来会遇到什么困难,但他可以在几年内克服这些困难,最终得到一只蝌蚪,它可以变成一只青蛙。"这将是一个激动人心的结果,但我们还远远没有达到目标。"迈克尔说。