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恐龍、劍齒虎、猛犸象,滅絕物種真有可能複活嗎?

作者:澎湃新聞

林劍青 x 澎湃問吧

恐龍、劍齒虎、猛犸象,滅絕物種真有可能複活嗎?

《侏羅紀世界3》

從《冰河世紀》中的猛犸象、鋸齒虎,到《侏羅紀世界》中的翼龍、霸王龍,曾經活躍過的遠古巨獸,随着自然選擇、興衰交替,逐漸消失在時間的洪流裡。如果今天有技術可以讓滅絕物種複活,你希望成真嗎?

物種複活(De-extinction,也稱“反滅絕”),是受到科學界和社會關注和讨論的熱門話題。目前,有三種手段可實作滅絕物種“複活”:一是反向繁育;二是通過跨物種體細胞核移植進行克隆;三是利用基因編輯技術對近緣物種進行編輯,以獲得盡可能接近滅絕物種的基因組。

滅絕物種複活技術的最新進展如何,有哪些仍需克服的難題?利用這三種技術,是否真的可以複活恐龍、劍齒虎、猛犸象、渡渡鳥、旅鴿和聖誕島大鼠等滅絕物種?倘若複活滅絕物種成為現實,又将對地球和人類産生什麼影響?澎湃問吧邀請汕頭大學理學院講師林劍青,一起聊聊複活滅絕物種的可能性。

恐龍、劍齒虎、猛犸象,滅絕物種真有可能複活嗎?

真能複活?

@PappN潘小花:如果把恐龍克隆出來,會不會真的像《侏羅紀公園》電影裡這樣,出現威脅人類生存的情況?用困在琥珀裡面蚊子吸的血液來克隆滅絕物種,這是一種什麼克隆技術?

林劍青:非常遺憾,恐龍是幾乎不可能被複活的。《侏羅紀公園》的場景是不會重制的,因為古DNA一般的儲存年限隻有10萬年左右。在凍土中可以儲存久一些,目前最古老的記錄是165萬年前,提取自西伯利亞永久凍土中的猛犸象的牙齒中。但是恐龍生存的年代遠遠超過這個年限。

利用琥珀中蚊子的血液提取恐龍DNA,那更是不可能,蚊子的DNA和恐龍的DNA都早就降解光了。

@澎湃網友niIrqe:猛犸象有适合的特定生存環境。如果複活出來,在現在的氣候裡真的能生存嗎?

林劍青:氣候方面,也許在西伯利亞等高緯度地區是可以的,但是更重要的問題是,雖然隻過去了4000年(最新評估的猛犸象滅絕時間),當地的植被、動物已經跟猛犸時代完全不同了,單純把一頭猛犸象或猛犸-亞洲象嵌合體放過去,很難生存的,整個上遊的食物網都要重建。

恐龍、劍齒虎、猛犸象,滅絕物種真有可能複活嗎?

猛犸象還原模拟圖。資料圖

@MagicWaltz:目前是否已經有成功複活的物種?

林劍青:有!西班牙科學家在2003利用克隆技術複活了布卡多山羊,但是這頭小山羊僅僅存活了7分鐘就夭折了。這是一個悲劇,布卡多山羊是截至目前唯一一個滅絕了兩次的物種。

怎樣複活?

@Nokkk:如果以前的生物可以複活,是不是代表死去的人類也能複活呢?

林劍青:您說的死去的人類是什麼人呢?是指秦始皇漢武帝等去世的人類嗎?還是指已經消失的尼安德特人等人種呢?如果是前者,那麼跟我們讨論的物種複活是兩個概念,因為現代人類沒有滅絕,那麼就沒有所謂的物種複活了。如果是後者,理論上,技術成熟到一定程度,是可以通過基因編輯、back-breeding(反向繁育)或者克隆(如果又發現尼安德特人活細胞)的方法複活或者某種程度上複活。

但是,這個想法太瘋狂了,涉及太多太多的倫理問題。我認為實作的可能性極小。

@柒星:滅絕物種的複活可能性有多大?

林劍青:這個真的要具體到物種,以及複活的目标。如果是想完全把一個物種帶回來,那麼我認為上面講到的三種方法中隻有克隆能夠實作,是以必須要活細胞的存在,比如說布拉多山羊。如果隻是為了帶回物種的一些特征和生态功能,我想在不久的将來也可以實作,比如丘奇·喬治的猛犸象複活計劃,據說已經成功對幾個關鍵基因位點實作編輯了,猛犸-亞洲象嵌合體指日可待。

@東籬夢曉:我想了解一下複活已經絕種的生物目前技術難題在哪裡?如果從該物種的近親比如亞種之類的物種基因出發,通過改變差異基因的方法能不能人造出該絕種物種?

林劍青:這兩個問題特别棒!前面說了,複活物種分三種不同的技術方法:反向繁育、克隆及基因編輯。

Back-breeding(反向繁育)的主要問題是複活的可能隻是長得像或者某種功能很像的嵌合體,在遺傳上完全是另外一個物種,是以不能算真正意義上的複活。

克隆的話其實技術已經比較成熟了,最大的難題是找到活細胞和适合當代孕媽媽的物種(或者人造子宮)。

基因編輯技術的難題則是需要克服我們今年提出的,物種進化過程中的基因差異會讓某些基因資訊無法得知和複原,以及目前的基因編輯技術的脫靶問題,還有無法一次實作幾千幾萬個基因位點的編輯等等。

通過亞種進行基因編輯來複活滅絕的亞種是一個很好的思路,可以克服上述第三點很多問題。當然,很多人會認為亞種的複活意義不大,成本效益不高。

@澎湃網友YRzyUz:請問反向繁育是什麼意思?

林劍青:反向繁育(Back-breeding)的目标是通過後代之間的選擇性繁育,把祖先的一些性狀集中到一個個體中,實作對祖先性狀的重制。其中,原牛的培育是反向繁育最典型的例子。但是,我們需要注意的是,赫克兄弟培育出來的赫克牛并不是真正原牛,而僅僅是跟原牛有性狀相似的地方而已。

@神田川:基因編輯之後的物種隻能說是特征上靠近滅絕物種,但跟這個滅絕物種,能算同一個物種嗎?應該不算吧。

林劍青:是的,按照目前的技術水準,通過基因編輯技術,隻能恢複有限的一些基因。

即使基因編輯技術發展到很高水準,可以實作我們想做的任何編輯,由于物種之間的進化差距,滅絕物種上一些基因資訊無法被獲得,那麼也就無法通過基因編輯複原滅絕物種。

是以,通過基因編輯,得到的是現存物種和滅絕物種的嵌合體,也許我們永遠無法恢複滅絕物種本身了。

恐龍、劍齒虎、猛犸象,滅絕物種真有可能複活嗎?

猛犸象與現代大象遺傳進化分析

複活的意義

@要月亮奔我而來:請問科學家為什麼要考慮物種複活技術呢?既然已經在物競天擇中淘汰了,再複活出來的話,地球上的食物鍊會全部亂了吧?

林劍青:是的,如果滅絕物種被複活且大規模繁殖,會打破地球生态系統現有的平衡,就像目前的入侵物種一樣。是以,這就是de-extinction(反滅絕)所面臨的倫理風險。把一個物種複活和釋放到自然界,要謹慎再謹慎,不隻是大型動物,植物和微生物的複活、改造、釋放都必須很謹慎。

@星屑:請問做這些研究的意義是什麼呢?因為感覺在倫理層面,是否能夠複活物種就已經存疑,這些技術也許幾百年都得不到利用。

林劍青:關于研究de-extinction(反滅絕)的意義,在Torill Kornfeldt的《物種複活》一書中有總結,我覺得很有道理,直接引用如下:

1、新物種具有改善生态系統和豐富物種多樣性的潛力,并以自己的方式惠及大量其他物種;

2、複活物種項目給人們帶來希望,讓人們相信世界會變得更美好;

3、人類将在研究過程中積累技術和知識,可用于改善人類健康、改良糧食物種等其他領域。

當然,關于物種複活的意義的問題确實是仁者見仁智者見智的,歡迎讨論。

@把我的昵稱還我:請問除了滿足人類的獵奇,複活已滅絕物種還有什麼意義?

林劍青:我想另外一個作用是,如果一個物種滅絕時間不太久遠,當地環境還沒有很大變化,那麼複活(或者部分複活),可以重新引入它的生态功能,避免生态系統因為缺乏這一物種的生态功能而出現崩潰。比如,某一鳥類滅絕了之後,作為它的食物的一個蟲子可能泛濫成災,這個時候,如果我複活這個鳥類,是不是可以避免這一生态災害呢?

責任編輯:黃雅竹

校對:劉威

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