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复活猛犸象有三大难题
来源:联合恐龙
去年9月,广州迎来世界第九大奇迹———猛犸。除了展品之外,展览充分利用现代展览手段,包括投影、全息技术、动漫形式、声光效果等,以真实还原史前猛犸象的生活场景,营造出身临其境的感觉。此后,“猛犸”成为民间最热话题之一,大批观众潮涌而至。人们在赞叹之余,也发出一大疑问:猛犸象能复活吗?

    多种说法

    针对复活猛犸象问题,科学界有多种不同意见。一直以来,多国科学家致力于猛犸象的研究,并希望有一天能利用现代克隆技术将猛犸象复活。俄罗斯科学家在1989年就着手在西伯利亚建立“侏罗纪公园”,希望重现猛犸象所存在的冰河时期的生态环境,将这里打造成为猛犸象的侏罗纪公园。

    2008年,一些科学家称,他们通过对从一具冰冻的猛犸象骸骨中提取的DNA样本分析,已破译了大约3000万个“字母”的遗传密码,尽管这只相当于全部遗传密码的1%左右。国际科学家小组成员、美国宾夕法尼亚州立大学斯蒂芬妮·舒斯特博士在《科学》杂志上宣布了他们最新研究成果。尽管对于猛犸象的复活,质疑声一直不断,但是成功破译猛犸象遗传密码显然已经重新燃起科学家对克隆猛犸象的兴趣。

    2008年11月20日,英国《每日邮报》报道,美国科学家通过一团猛犸象的毛发,成功破译出这个史前庞然大物80%的基因组。尽管这是一团毫无光泽的毛发,却使科学家在复活猛犸象的道路上又向前迈进了一步。

    一些研究人员建议使用冰冻猛犸象尸体的皮肤或毛发克隆猛犸象。领导此项研究的宾夕法尼亚州立大学教授斯蒂芬妮·舒斯特博士说:“从理论上讲,通过破译这个基因组,我们可以获取重要的信息,将来有一天,只要将独特的猛犸象DNA序列融入现代象的基因组中,这些信息或能帮助其他研究人员复活猛犸象。”

    但是,西澳大利亚默多克大学古生物DNA实验室主任迈克尔·邦斯(MichaelBunce)博士给舒斯特教授泼了一瓢凉水。他说:“掌握某种生物的DNA代码并不意味着我们可以通过遗传手段实现重造灭绝生物体的美好愿望。”

    三大疑问

    有科学家指出,复活猛犸象有三大难题:

    难题一:提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功,一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整的DNA,而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤,克隆的可能性就非常小了。

    难题二:细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核,接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲,比如非洲象。提取雌象的卵细胞,然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核,然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中,才有可能将猛犸象克隆成功。

    难题三:借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎,母体势必会产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。


    前路漫漫

    猛犸象的复活计划现在看来还只是迈出了一小步,还有很长的路要走,面临的困难也非常多。但是如果能通过克隆技术成功复活猛犸象,对于拯救濒危动物是非常有利的,也是一大突破性进展。有专家称,克隆技术可能成为濒危物种延续种族的唯一希望。

    2009年,猛犸象巡展负责人透露,日本的专家曾经对皮毛血肉俱全的大卡进行过特殊的扫描:“结果让人惊讶,大卡脑子里的部分脑干细胞居然是活跃状态。”至此,复活猛犸象的计划不再是个天方夜谭,再次被提到了日程上来。

    大约每一个科学迷都会满怀激动地问:“当我们破译了全套遗传信息之后,是不是可以克隆一头猛犸呢?”

    要克隆猛犸,仅知道50%~70%的基因序列是不够的。不过猛犸毛发样品丰富,基因测序技术也日渐完善,只要科学家们拿到足够科研基金,总有一天会破译出100%的遗传信息。经过与现存大象基因组的比对,也能最终把基因顺序、每条染色体的组成都弄明白。那么下一步就是依照基因序列,合成DNA,创建染色体。这可不容易,迄今为止科学家合成的最长的DNA也不过含有58万个碱基对。猛犸如果和非洲象一样,含有40多亿碱基对,56条染色体的话,平均下来需要合成的每条DNA大分子将含有近一亿对碱基,比现有纪录要高出200倍!

    合成好遗传物质后,下面的工作将更为棘手。首先要把所有的染色体包裹成一个细胞核。美国加州大学圣迭戈分校的道格拉斯·福布斯(D ouglassForbes)建议把合成的染色体放入非洲爪蟾 (Xenopus Laevis)的细胞提取物中,科学实验已经证明,在合适的条件下,染色体能自行组装成细胞核。那么,如何把细胞核导入卵子之中呢?首先,要采集卵子就大大不易。且不说大象差不多每4个月才排出一颗卵子,光看看她庞大的身躯,深埋在体表半米之下的卵巢,再加上通向卵巢道路上厚达1.3米、连****后都不破裂、仅开一小口的产道,就知道要得到这颗卵子有多么不容易。还好,科学家们发现,可以将死象身上的卵巢组织取下冷冻起来,需要时移植到其他实验室动物———譬如老鼠——— 身上,加以激素调节,也有可能产生健康的卵子。

    最后,科学家们将把在青蛙细胞提取物里组装好的猛犸细胞核,移植到小老鼠身上生成的大象卵子之中,再通过不可思议的奇妙手术,把这颗受精卵送到大象的子宫内。经过漫长的两年怀胎,如果一切顺利,一头灰色的亚洲母象将发现自己刚刚生下一头长着长毛的小小猛犸象。

    何去何从

    如果真有一天,一只小猛犸诞生了,它将如何面对这个世界呢?也许它将在科学研究所的高墙和玻璃窗后度过一生?也许它将望着那些它祖先从未见过的衣冠楚楚的人类发愣?也许它会不甘寂寞,会咆哮、暴躁、困惑、忧郁、试着找寻其他猛犸?也许它会在疾病和孤单中默默死去?

    但也许,人们太悲观了,它或许还是有地方可去。从1989年开始,俄罗斯的科学家塞尔盖·兹莫夫(SergeyZim ov)在西伯利亚东北部的切尔斯基市发起重建“侏罗纪公园”的计划。在这里一片方圆160公里的土地上,更新世末期的许多植被完好地保留下来。日本和俄罗斯的科学家在过去的几年中,已经往该地区重新引入了驯鹿、驼鹿、麝香鹿、库亚特野马等数种曾与猛犸一起活跃在万年前的动物。据称,当该地食草动物的数量和植被分布相对稳定之后,科学家们还打算引进一些大型食肉动物,如西伯利亚虎,以期构建更为完整的生态圈。

    道德之争

    美国“国家地理新闻频道”曾经报道称,日本基因科学家计划利用基因技术让史前生物披毛猛犸象重现世间,并再造一座侏罗纪公园来收容各种“复活”的物种。

    猛犸象最早出现在400万年前的非洲大陆上,披毛猛犸象则主要生活在西伯利亚。冰川期的岩洞壁画中绘有这种庞然大物,它肩高3.4米,重达7吨。莫斯科生态及进化研究所的猛犸象研究专家安德瑞(A ndreiSher)说:“我们的祖先不但和猛犸象休戚与共,甚至还捕猎它们,这真难以想象。”

    目前西伯利亚的永冻层里埋藏着大约1000万只保存极好的猛犸象遗骸,日本科学家希望可以利用这些猛犸象化石中的生殖组织,在其现代近亲印度象体内繁殖,克隆出猛犸象个体,最终实现他们建设一个侏罗纪公园的设想。日本近畿大学的基因工程部主任认为这一方案完全可行。

    然而现在最大的挑战是必须找到能繁衍后代的披毛猛犸象DNA,虽然在人烟稀少的西伯利亚搜寻一个完整的披毛猛犸象细胞好似海底捞针,科学家表示可以利用一种先进的手段,从冰层下的披毛猛犸象遗骸上提取DNA,而且他们已经在北西伯利亚为未来的新生猛犸象找到了一片家园。这个复制出来的古生态公园还能容纳巨鹿等其他灭绝的物种。

    然而许多专家对这个主意嗤之以鼻,说它科学上行不通,道德上不负责。

    “古生物的DNA早就成了碎片,我们现在不可能集齐这成千上万的碎片来孕育一只小猛犸象。即使能找到完整的细胞,也不能保证它是健康的,如果基因有错误,那就会导致出生缺陷。”英国伦敦学院大学的一位古生物学家说,“而且自然的猛犸象栖息地也不复存在了,复活一个物种使之成为热门的旅游景点,这道德吗?”