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热议:早已灭绝的猛犸象到底能否被复活?

作者:frasergen浏览次数: 日期:2017年3月20日 11:05

导读:

也许你还记得电影《冰河世纪》中那两只可爱的猛犸象,而实际上它们在4000多年前就已经灭绝了。近期,国际上关于猛犸象将复活的消息不断传来:

日本科学家正在进行猛犸象复活研究;

哈佛大学团队称,猛犸象还有两年就可复活;

中国国家基因库执行主任徐讯则说,“我国科学家已经恢复了猛犸象细胞的全能性,形成了胚胎细胞,只待合格代孕体,猛犸象就可从4000多年前穿越而来,惊艳回归”;

而中科院南京地质古生物所袁训来研究员则说,“让猛犸象完全复活是不可能的,只是让现代亚洲象具备许多猛犸象的特征,更不可能在野外生存”。

那么猛犸象到底能否被复活?它又是因为什么原因而惨遭灭绝呢?

 

 

灭绝之谜:

在冰河世纪结束,约11,700年前,猛犸象从俄罗斯西伯利亚大陆向北美更冷的地方迁移,但在大约4000年前,生活在陆地上的猛犸象已经灭绝,仅有300头在西伯利亚海岸的弗兰格尔岛上存活,之后没过多久,弗兰格尔岛上的猛犸象也全都灭绝了。

2013年,人们在西伯利亚冰层里发现了完整的猛犸幼象,后来通过幼象的毛发,获得了猛犸象完整的细胞核。

2015年,来自瑞典的科学家对两头猛犸象的标本进行了全基因组测序,一头来自西伯利亚大陆,距今约45,000年;另一头来自弗兰格尔岛,距今约4300年。研究发现,对于弗兰格尔岛的个体,超过四分之三的猛犸象基因组序列能比对到大象基因组,而对于西伯利亚大陆的猛犸象序列,比对上的比例略低,约为64%。线粒体基因组序列表明这两头猛犸象属于之前认为在100万年前有分支的母系血统,然而根据X染色体和常染色体的序列,作者预计这种分支要近得多,大约在5万年前。

此时研究人员还没有找出特定的事件,导致猛犸象群体的大量缩减。作者表示不确定是否与天气有关,并且肯定没有人类的捕杀。基因组分析表明,弗兰格尔岛标本的遗传变异减少,其杂合序列比另一个标本少了约五分之一。这些数据与弗兰格尔岛群体数量的减少一致,表明更频繁的近亲繁殖可能加速了其灭绝。

2017年3 月2 日,PLOS Genetics 发表了一项研究,从遗传学的角度对“基因组是如何随着物种灭绝而改变的”提供了一个十分罕见的洞察理解(RL Rogers, et al., PloS genetics, 2017)。为了检查物种在遗传学水平上的这种消失,加利福尼亚大学伯克利分校的生物学家重新比较了大约45,000 年前生活在陆地上的猛犸象与大约4,300 年前生活在弗兰格尔岛上的猛犸象之间的完整基因组序列。结果发现,与大陆猛犸象相比,弗兰格尔岛猛犸象的基因组几乎“漏洞百出”,基因缺失严重且富含终止密码子,并且存在很多有害的突变现象。例如,很多嗅觉受体和尿蛋白相关基因存在缺失,这可能影响了其求偶与交配过程。另外,岛上的猛犸象还存在一种叫做FOXQ1基因的突变,该突变会影响猛犸象的毛发结构,让其毛发看起来像绸缎一样,使得它们对寒冷的抵御能力下降。

弗兰格尔岛猛犸象发生的基因突变已经在大陆猛犸象上消失了,跟踪这种物种的衰落是一项持续的努力,随着附加的猛犸象标本,以及生活在其他时期和一部分规模巨大延续的猛犸象,研究者可以得到一个更好的遗传负荷图谱。

复活争议:

哈佛大学研究团队正在开展“反灭绝”基因研究:

先从西伯利亚取得冰封长毛象的DNA,再利用基因编辑技术,将它们融合到近亲亚洲象的基因组中,以制作混种胚胎,预计两年内制成。若培育成功,科学家们将向世人展示包括小耳朵、拥有皮下脂肪、耐冷等长毛象特征的“新型”大象。

中国国家基因库执行主任徐迅:

科学家们通过把猛犸象细胞核注入到剔除了细胞核的亚洲象的细胞内,此时的细胞核已是猛犸象的基因组,表现出来的是猛犸象的特征,在此基础上让猛犸象细胞重现出猛犸象的胚胎细胞,最后繁育出猛犸象个体,现在的克隆技术和干细胞技术可以实现这一目标。

中科院南京地质古生物所袁训来研究员:

想要建立一个基因库,需要一个相当数量的种群才行,而目前所进行的复活猛犸象只是实验室的一项研究而已,不仅不可能完全复制出冰川时代的猛犸象,更不可能使其具有在当今自然环境中生存的能力。放在野外环境中,说不定一两年就都死了。

虽然猛犸象与亚洲象、非洲象是近亲,但是复活猛犸象对于增强现代大象基因并没有明显的好处。把时间尺度放大后来看,地球上每一个物种生存200—300万年后,大多灭绝。这是非常正常的自然现象,正所谓生生不息,有生有死,有死有生。

分子演化研究员马俊业:

这项实验的难点主要还是在基因技术上。虽然国际科学团队号称在西伯利亚永久冻土中获得了猛犸象的软体脂肪组织、毛发和骨髓,但是其基因性状、完整度等都无法与现代生物中提取的基因组相提并论,即使通过技术对基因进行人工修补,理论上是可行的,但是在实践中还是未知数。在实验室复活猛犸象并不能改变地球物种灭绝的自然规律,在生物进化研究方面并不具备特别有价值的意义。

结束语:

如何让已灭绝动物复活?其实许多国家都在从事这项研究,但之前报道并不多。因为,该不该让灭绝动物复活仍然存在很大争议。支持者认为,如果能通过技术成功复活猛犸象,对于拯救濒危动物是一大突破性进展,会将生物技术向前推进一大步。而反对者认为,从生物学的角度讲,复活猛犸象并不具备特别的意义,因为它在生物进化链上的地位已经很清楚,而且人为干涉生物界的自然淘汰,违背了自然规律。

各位读者,你们认为呢?

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