问题

为啥没有对那些就剩一两只的即将灭绝的生物进行克隆从而挽救这个物种的操作呢?

回答
你这个问题问得太好了,而且非常切中要害!很多人都会有这样的疑问:既然克隆技术听起来这么神奇,为什么不直接把那些濒临灭绝的“独苗”复制出来,让它们重振雄风呢?这背后的原因,其实比我们想象的要复杂得多,也充满了现实的挑战。

首先,咱们得明白,克隆,哪怕是最先进的克隆技术,它本质上是复制一个个体,而不是复制一个物种。克隆出来的,依然是那个物种的一员,它的基因虽然和“亲本”一模一样,但它仍然需要在一个健康、稳定的种群环境中才能生存和繁衍。

你想啊,一个物种之所以沦落到只剩一两只,往往不是偶然,而是背后有一系列系统性的问题在作祟。可能是栖息地被破坏了,可能是食物链断了,可能是疾病肆虐,也可能是近亲繁殖导致基因缺陷太多,等等。你就算克隆出十几二十只来,如果这些根本性的生存危机还在,它们一样活不下去,或者生下来的后代仍然存在各种各样的问题。这就像你有一堆破旧的房子,你就是把里面的人复制了很多遍,房子本身没修好,人还是没法好好住。

再打个比方,假设我们有一个只剩一只的珍稀鸟类,它可能生活在某个非常特定的森林里,吃一种特定的昆虫,对温度、湿度也有特殊要求。你把这只鸟克隆出来了,新的鸟儿也一样需要那种森林、那种昆虫、那种气候。如果那个森林已经被砍了,那种昆虫也灭绝了,你克隆多少只也等于是在“无菌室”里养殖,一旦离开那个环境,它们就活不了。

具体来说,克隆面临的几个硬骨头:

1. 卵子和代孕母亲的获取: 克隆技术需要有活力的卵子和健康的代孕母亲。对于那些只剩一两只的动物来说,找到合适的、能够配合进行卵子采集和胚胎移植的个体,本身就是一项巨大的挑战。而且,不同物种的生殖生理差异巨大,找到能成功孕育的代孕母亲,并且确保它不会因为不是自己物种的后代而产生免疫排斥,这都是非常困难的。有时候,即使成功克隆了,也需要找到另一物种的近亲来代孕,但这中间的适配性是个大问题。

2. 基因多样性的丧失: 一个物种之所以能够长期生存和适应环境变化,关键在于其基因库的丰富多样性。当一个物种只剩下一两只时,它的基因多样性已经大大降低了。近亲繁殖的几率极高,这会导致基因缺陷累积,后代的健康状况、免疫能力都会受到影响,更容易生病,也更难适应环境的变化。就算你克隆出很多个,如果它们的基因都几乎一样,那么一旦遇到某种疾病或者环境剧变,整个“新种群”可能都会瞬间崩溃。

3. 行为和学习的缺失: 很多动物的生存技能,比如捕食技巧、躲避天敌的方法、社会行为、迁徙路线,都是通过向上一代学习传承下来的。克隆出来的后代,可能在生理上是健康的,但它们没有“父母”来教导它们这些生存的本能和知识。你想象一下,一群克隆出来的狼,它们可能身体都很壮,但如果它们不知道如何协同捕猎,不知道如何辨别危险,那它们在野外很难生存。

4. 技术和成本的限制: 克隆技术虽然在进步,但对于许多珍稀物种来说,仍然是高度实验性的,成功率并不高。而且,每一次克隆尝试都需要投入大量的科研资源、时间和金钱。对于那些已经投入了大量资金去保护其栖息地、阻止偷猎、进行野外繁殖的物种,再投入巨额资金进行克隆,是否是效率最高的保护方式,这是一个需要权衡的问题。

5. 伦理和法律问题: 随着技术的进步,克隆也带来了许多伦理上的讨论。例如,克隆的动物是否拥有与自然出生的动物同等的权利?克隆出来的动物是否应该放归野外,或者只能圈养?这些问题同样需要细致的考量。

那么,现实中的保护工作是怎么做的呢?

相比于风险高、成功率不确定且可能无法解决根本问题的克隆,目前更主流、更有效的保护方法是:

栖息地保护和恢复: 这是最根本的。让动物有家可归,有食物可吃,有安全的环境。
反偷猎和种群管理: 阻止人为因素对种群的进一步伤害,并科学地管理现有种群的数量和健康状况。
野外繁育和迁地保护: 在人工环境下,尽可能模拟自然条件,鼓励物种繁育,然后将健康的个体放归野外,重建种群。
基因库的建立: 采集和保存珍稀物种的精子、卵子、胚胎等生物样本,以备将来之需,但这和直接克隆还是有区别的。

所以,与其说是“不进行克隆”,不如说是“克隆不是万能的,也不是首选的解决方案”。当一个物种已经濒危到只剩一两只时,它的生存基础可能已经摇摇欲坠,而克隆技术更像是一种“应急措施”,或者说是为未来可能的复兴保留“火种”,它无法替代对物种生存环境的根本性改善和对整个种群的健康管理。

简单来说,保护一个物种,就像是拯救一艘即将沉没的船,克隆可能给你找来几个新的船员,但如果船本身漏了个大窟窿,船员再多也无济于事。我们更需要的是修补船体、找到安全的港湾。

网友意见

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因为就剩一两只的北白犀之类动物生存力低、各方面要求高,与我们现有的克隆技术的萌萌哒水平相映成趣,想靠标准的克隆程序“挽救这个物种”基本上是将钱倒进大海。如果有钱多任性的大老板支持,那么这事可以做。

  • 即使经费足,有些物种本身的性状太羸弱,在野外和人工环境里都不容易成活。
  • 经费问题是不能忽略的。2021 年初,巴西环境部长声称“希望得到 10 亿美元国际援助来减少对亚马逊雨林的砍伐量 30%~40%”,目前还没人给他。
  • 即使有大老板要任性一把,亚马逊雨林听起来也比北白犀重要多了。

对剩下几百、几千只的濒危动物使用克隆技术的研究就多一些了,2001 年就有从野外发现的欧洲盘羊尸体上提取细胞核、利用绵羊进行克隆的案例[1]。2020 年底,美国研究人员克隆了“全球十大最濒危动物”之一的黑足鼬。这是美国境内的濒危物种首次被成功克隆。

  • 这有可能通过讲述动人的故事、展示克隆动物可爱的造型来缓和人们对克隆技术“亵渎生命”的看法,对人类的发展有益。

在“剩得少”方面,剩 0 个也是可以克隆的。2003 年,研究人员克隆了业已灭绝的比利牛斯山羊,但幼体出生后由于肺部缺陷而在数分钟后死亡,让比利牛斯山羊第二次灭绝[2]

这和“一个物种最重要的是基因多样性”之类错误印象无关。

2020 年,研究人员克隆了普氏野马。对于缺乏准备知识的人群,克隆普氏野马的新闻卖点可以从“复制死了四十年的动物[3]、丰富该物种的遗传多样性”入手,显示“克隆技术并不只像人们平时听说的那样是无多样性的复制”,但这可能不如给人们科普一下“如果想要多样性,你可以用辐照、药物、病毒感染等各种方法来诱导,只是这未必有什么好处”。

另一方面,比起克隆个体,人们在培养特定的细胞方面要更擅长一些,可以将濒危动物的细胞诱导为多能干细胞或不死化细胞系,加入生物实验室或人造肉工业来长期延续,等待未来重建。


关于“用不死化细胞系保护濒危物种”:

要做的是“对这物种进行全基因组测序并取现存个体的体细胞,用药物和/或病毒诱导成可以在人工培养下持续传代的无视海佛烈克极限的细胞系,挑里面性状合适的加入生物实验室”。

可以开发这细胞系的用途,也许能拿来生产疫苗之类的呢。

等到将来人类的技术进一步发展,可以裁剪不死化细胞系的基因组来将其变换为全能干细胞/拿去跟你保存的或其它物种的去核卵母细胞融合,进而长成个体——此时,在连续性的意义上,提供这不死化细胞系的生物从未完全死亡。

这并不是“离经叛道的学术玩笑”,濒危物种小笠原狐蝠的不死化细胞系已经由人工制造的重组莫洛尼鼠白血病病毒诱导,该细胞系衍生的细胞的 14 号染色体有 90% 概率单体化,但就这样拿去跟去核牛卵母细胞融合便可以发育到八细胞期,可以预期将来有必要的话能从这细胞系重构这物种。

Tani T, Eitsuka T, Katayama M, et al. Establishment of immortalized primary cell from the critically endangered Bonin flying fox (Pteropus pselaphon) [published correction appears in PLoS One. 2020 May 29;15(5):e0234054].PLoS One. 2019;14(8):e0221364. Published 2019 Aug 26. doi:10.1371/journal.pone.0221364

这技术也可以用来在一定程度上复苏灭绝的物种。这下可“复活了,但没完全复活,只复活了一点点”了。

参考

  1. ^ Loi P, Ptak G, Barboni B, Fulka J Jr, Cappai P, Clinton M. Genetic rescue of an endangered mammal by cross-species nuclear transfer using post-mortem somatic cells. Nat Biotechnol. 2001 Oct;19(10):962-4. doi: 10.1038/nbt1001-962. PMID: 11581663.
  2. ^ J. Folch, M.J. Cocero, P. Chesné, J.L. Alabart, V. Domínguez, Y. Cognié, A. Roche, A. Fernández-Árias, J.I. Martí, P. Sánchez, E. Echegoyen, J.F. Beckers, A. Sánchez Bonastre, X. Vignon, First birth of an animal from an extinct subspecies (Capra pyrenaica pyrenaica) by cloning, Theriogenology, Volume 71, Issue 6, 2009, Pages 1026-1034, ISSN 0093-691X, https://doi.org/10.1016/j.theriogenology.2008.11.005.
  3. ^ 这是报道出了偏差。这次克隆所用的遗传物质是1980年采集的,提供该样本的动物则活到1998年

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