自然时效是什么意思,复活灭绝物种的可能性

 

自然时效是什么意思,复活灭绝物种的可能性

《侏罗纪世界3》

从《冰河世纪》中的猛犸象、锯齿虎,到《侏罗纪世界》中的翼龙、霸王龙,曾经活跃过的远古巨兽,随着自然选择、兴衰交替,逐渐消失在时间的洪流里。如果今天有技术可以让灭绝物种复活,你希望成真吗?

物种复活(De-extinction,也称“反灭绝”),是受到科学界和社会关注和讨论的热门话题。当前,有三种手段可实现灭绝物种“复活”:一是反向繁育;二是通过跨物种体细胞核移植进行克隆;三是利用基因编辑技术对近缘物种进行编辑,以获得尽可能接近灭绝物种的基因组。

灭绝物种复活技术的最新进展如何,有哪些仍需克服的难题?利用这三种技术,是否真的可以复活恐龙、剑齿虎、猛犸象、渡渡鸟、旅鸽和圣诞岛大鼠等灭绝物种?倘若复活灭绝物种成为现实,又将对地球和人类产生什么影响?澎湃问吧邀请汕头大学理学院讲师林剑青,一起聊聊复活灭绝物种的可能性。

自然时效是什么意思,复活灭绝物种的可能性

真能复活?

@PappN潘小花:如果把恐龙克隆出来,会不会真的像《侏罗纪公园》电影里这样,出现威胁人类生存的情况?用困在琥珀里面蚊子吸的血液来克隆灭绝物种,这是一种什么克隆技术?

林剑青:非常遗憾,恐龙是几乎不可能被复活的。《侏罗纪公园》的场景是不会重现的,因为古DNA一般的保存年限只有10万年左右。在冻土中可以保存久一些,目前最古老的记录是165万年前,提取自西伯利亚永久冻土中的猛犸象的牙齿中。但是恐龙生存的年代远远超过这个年限。

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

@澎湃网友niIrqe:猛犸象有适合的特定生存环境。如果复活出来,在现在的气候里真的能生存吗?

林剑青:气候方面,也许在西伯利亚等高纬度地区是可以的,但是更重要的问题是,虽然只过去了4000年(最新评估的猛犸象灭绝时间),当地的植被、动物已经跟猛犸时代完全不同了,单纯把一头猛犸象或猛犸-亚洲象嵌合体放过去,很难生存的,整个上游的食物网都要重建。

自然时效是什么意思,复活灭绝物种的可能性

猛犸象还原模拟图。资料图

@MagicWaltz:目前是否已经有成功复活的物种?

林剑青:有!西班牙科学家在2003利用克隆技术复活了布卡多山羊,但是这头小山羊仅仅存活了7分钟就夭折了。这是一个悲剧,布卡多山羊是截至目前唯一一个灭绝了两次的物种。

怎样复活?

@Nokkk:如果以前的生物可以复活,是不是代表死去的人类也能复活呢?

林剑青:您说的死去的人类是什么人呢?是指秦始皇汉武帝等去世的人类吗?还是指已经消失的尼安德特人等人种呢?如果是前者,那么跟我们讨论的物种复活是两个概念,因为现代人类没有灭绝,那么就没有所谓的物种复活了。如果是后者,理论上,技术成熟到一定程度,是可以通过基因编辑、back-breeding(反向繁育)或者克隆(如果又发现尼安德特人活细胞)的方法复活或者某种程度上复活。

但是,这个想法太疯狂了,涉及太多太多的伦理问题。我认为实现的可能性极小。

@柒星:灭绝物种的复活可能性有多大?

林剑青:这个真的要具体到物种,以及复活的目标。如果是想完全把一个物种带回来,那么我认为上面讲到的三种方法中只有克隆能够实现,因此必须要活细胞的存在,比如说布拉多山羊。如果只是为了带回物种的一些特征和生态功能,我想在不久的将来也可以实现,比如丘奇·乔治的猛犸象复活计划,据说已经成功对几个关键基因位点实现编辑了,猛犸-亚洲象嵌合体指日可待。

@东篱梦晓:我想了解一下复活已经绝种的生物目前技术难题在哪里?如果从该物种的近亲比如亚种之类的物种基因出发,通过改变差异基因的方法能不能人造出该绝种物种?

林剑青:这两个问题特别棒!前面说了,复活物种分三种不同的技术方法:反向繁育、克隆及基因编辑。

Back-breeding(反向繁育)的主要问题是复活的可能只是长得像或者某种功能很像的嵌合体,在遗传上完全是另外一个物种,所以不能算真正意义上的复活。

克隆的话其实技术已经比较成熟了,最大的难题是找到活细胞和适合当代孕妈妈的物种(或者人造子宫)。

基因编辑技术的难题则是需要克服我们今年提出的,物种进化过程中的基因差异会让某些基因信息无法得知和复原,以及目前的基因编辑技术的脱靶问题,还有无法一次实现几千几万个基因位点的编辑等等。

通过亚种进行基因编辑来复活灭绝的亚种是一个很好的思路,可以克服上述第三点很多问题。当然,很多人会认为亚种的复活意义不大,性价比不高。

@澎湃网友YRzyUz:请问反向繁育是什么意思?

林剑青:反向繁育(Back-breeding)的目标是通过后代之间的选择性繁育,把祖先的一些性状集中到一个个体中,实现对祖先性状的重现。其中,原牛的培育是反向繁育最典型的例子。但是,我们需要注意的是,赫克兄弟培育出来的赫克牛并不是真正原牛,而仅仅是跟原牛有性状相似的地方而已。

@神田川:基因编辑之后的物种只能说是特征上靠近灭绝物种,但跟这个灭绝物种,能算同一个物种吗?应该不算吧。

林剑青:是的,按照目前的技术水平,通过基因编辑技术,只能恢复有限的一些基因。

即使基因编辑技术发展到很高水平,可以实现我们想做的任何编辑,由于物种之间的进化差距,灭绝物种上一些基因信息无法被获得,那么也就无法通过基因编辑复原灭绝物种。

所以,通过基因编辑,得到的是现存物种和灭绝物种的嵌合体,也许我们永远无法恢复灭绝物种本身了。

自然时效是什么意思,复活灭绝物种的可能性

猛犸象与现代大象遗传进化分析

复活的意义

@要月亮奔我而来:请问科学家为什么要考虑物种复活技术呢?既然已经在物竞天择中淘汰了,再复活出来的话,地球上的食物链会全部乱了吧?

林剑青:是的,如果灭绝物种被复活且大规模繁殖,会打破地球生态系统现有的平衡,就像目前的入侵物种一样。所以,这就是de-extinction(反灭绝)所面临的伦理风险。把一个物种复活和释放到自然界,要谨慎再谨慎,不只是大型动物,植物和微生物的复活、改造、释放都必须很谨慎。

@星屑:请问做这些研究的意义是什么呢?因为感觉在伦理层面,是否能够复活物种就已经存疑,这些技术也许几百年都得不到利用。

林剑青:关于研究de-extinction(反灭绝)的意义,在Torill Kornfeldt的《物种复活》一书中有总结,我觉得很有道理,直接引用如下:

1、新物种具有改善生态系统和丰富物种多样性的潜力,并以自己的方式惠及大量其他物种;

2、复活物种项目给人们带来希望,让人们相信世界会变得更美好;

3、人类将在研究过程中积累技术和知识,可用于改善人类健康、改良粮食物种等其他领域。

当然,关于物种复活的意义的问题确实是仁者见仁智者见智的,欢迎讨论。

@把我的昵称还我:请问除了满足人类的猎奇,复活已灭绝物种还有什么意义?

我想另外一个作用是,如果一个物种灭绝时间不太久远,当地环境还没有很大变化,那么复活(或者部分复活),可以重新引入它的生态功能,避免生态系统因为缺乏这一物种的生态功能而出现崩溃。比如,某一鸟类灭绝了之后,作为它的食物的一个虫子可能泛滥成灾,这个时候,如果我复活这个鸟类,是不是可以避免这一生态灾害呢?

 

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