科技前沿: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” 。

科技前沿:让动物“起死回生”

文章插图

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 。
科技前沿:让动物“起死回生”

文章插图

【科技前沿:让动物“起死回生”】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 。
科技前沿:让动物“起死回生”

文章插图

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 。

推荐阅读