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让动物“起死回生”

今天人类制造着前所未有的物种大灭绝事件,每天会有高达100种物种从地球上消失。人类对生态的破坏,会导致生机勃勃的地球失去生物多样性吗?
或许我们不必太担心,因为现在有不少方法能让动物“起死回生”。
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通过DNA重生

还记得《侏罗纪公园》吗?恐龙的复活是由于科学家获得了恐龙的基因,随后成功克隆,而克隆技术现在是帮助灭绝动物们重生的方法之一。那么,具体来说,克隆技术又是如何操作的呢?
就像《侏罗纪公园》里的恐龙一样,科学家们要想复活它们,就需要找到这些动物们可用的遗传物质,并从中提取DNA。
不过,获取这些DNA片段的序列只是第一步。接下来的主要任务是将这些片段拼接成完整的基因组。这一过程非常复杂,需要不断地对DNA片段测序,最后再用计算机将大量的随机测序的片段进行自动拼接。如果灭绝动物的整个基因组序列被测定后,下一步就是用它来创建一个灭绝动物。
这时也会有两种方法。一种方法是将实验室合成的灭绝动物的细胞核植进其他代孕动物的卵子中,而这些动物的细胞核会事先被移除。所以代孕动物们最终将会生出与灭绝动物有高度基因相似性的新物种。
另外一种方法是利用从灭绝物种中提取的DNA,植入代孕动物的细胞系中,让这些基因逐步替换掉其近亲染色体上的相关区域,再经过重复的传代繁殖,最终能使灭绝动物们重生。
克隆可能还不是最好的方法。如果灭绝的物种近亲仍然活着,研究者们可以用更简单的方法,通过编辑现存近亲的基因组,来恢复灭绝物种的基因序列。
根据这一方法,研究者们将仔细辨别灭绝物种基因组与其现存近亲基因序列中不同之处。随后,用灭绝物种特有的基因序列,取代其近亲原有的基因序列,最终创造出在外貌上和基因组上,跟灭绝物种一样的生物种类。
这一方法最大的挑战是,需要科学家们精准把握基因组是如何影响生物解剖和行为的,否则很容易使得复原的灭绝动物出现差错。

更简单的方法

上述几种办法得以实施,都基于两个条件:首先,在化石中有足够多的灭绝生物的DNA;其次能够找到与灭绝物种亲缘关系很近的物种,才有孕母将灭绝物种的克隆体给生出来。那么,如果已经灭绝的物种的DNA完全丢失了,动物们是否还有复活的可能?答案也是肯定的,这种技术就是复育。
复育可以绕过复杂的基因编辑技术,通过挑选出与灭绝物种相似的个体,最后再通过逐代选育来恢复灭绝动物的基因组。   
然而,如果不用DNA编辑技术,科学家们怎么知道灭绝动物长什么样呢?这就需要结合其现存近亲的遗传学、动物考古学等多方面的研究成果,甚至还需要参考史前绘画,才能最终敲定灭绝物种的解剖学特征。
现在,科学家们正在利用这一技术,复活原牛。
原牛是现代家牛的祖先,但其体型更大、四肢更健壮。它们在地球上存活了超过25万年,在1.7万年前,还曾被原始人类绘制下来,成了今天法国拉斯科洞穴壁画中的壁画。直到17世纪,原牛还存活着,但由于瘟疫、栖息地减少等原因而最终灭绝于1645年。
为了复原原牛,科学家们会事先根据各方面研究成果,设计出原牛的解剖学特征,随后找到与原牛有一些共同特征的现代牛品种,最后让这些牛进行配种。
2008年,培育出来的结果表明,第二代新品种牛已经在外形上跟原牛有75%的相似度,它们体格高大、四肢修长,毛色呈黑色,沿脊椎分布着类似鳗鱼的条纹。略为遗憾的是,它们在牛角的形状上还与原牛有很大的不同。不过,科学家们相信只需要再培育6~7代,大概用10年的时间,就能达到想要的结果。
而在2014年,科学家们还在英国洞穴里发现了6700年前的原牛的腿骨,提取出了原牛的基因组。当科学家们用复育的方法培育出来的新的牛品种与原牛基因类似后,原牛将真的能复活!

巨大的争议

虽然现在复活灭绝物种,并不是什么难事,但这些技术引发了巨大争议。
一个关键性的问题是这些技术都无法复制出100%的灭绝物种。比如人们可以利用克隆技术,让灭绝物种的“亲戚”们帮忙代孕,但代孕者自身的线粒体DNA还存在着,这是否会影响代孕的胚胎?虽然能通过编辑一只带尾鸽的基因组,复活旅鸽,但你最终会创造出一只具有部分带尾鸽特征的旅鸽。而且使用猜测的方式填补灭绝物种的丢失基因,也可能会创造出新的物种。
 另外一个问题是我们该优先选择复原哪些物种?一些人认为我们可以复原一些大众非常喜爱的物种,比如猛犸象,这也可以为动物园创造一笔可观的收入,也是许多科学家们热心做的。但另外一些人认为一些没那么“热门”的动物更值得研究。这些动物灭绝了,会导致连锁效应,让其他物种也会灭绝。比如,在澳大利亚沙漠中曾经生活着一种巢鼠,它在生态中就曾扮演着重要的作用,这种巢鼠有非常高的建筑天赋,能建造超过3米长、1米高的巢穴。在平坦的沙漠中,这个凸起的建筑,为许多爬行动物和昆虫提供了凉爽的家园。所以,巢鼠的存在,可以促进沙漠里生物的多样性。而复活这种老鼠的技术并不复杂,它们繁殖迅速,生命周期短,复活后,在5-10年内数量就能达到一定规模。
但显然,没有人愿意为复活一只老鼠花费高额成本。所以,即便我们有了能让灭绝动物复活的技术,我们也很难实施。
目前看来,保护好现在的物种,减少对它们的伤害才是人类最明智的选择。

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