通过“长毛猛犸鼠”,科学家们获取了有关猛犸象的基因信息,这使得复活猛犸象的设想成为可能,要实现这一目标仍面临诸多挑战,如技术难题、伦理问题等,虽然长毛猛犸鼠为复活猛犸象提供了希望,但真正复活猛犸象仍需要更多的研究和努力,借助长毛猛犸鼠,科学家对复活猛犸象的设想充满信心,但实现这一目标仍需克服技术难题和伦理问题。
美国生物技术公司Colossal Biosciences在3月4日宣布,他们成功创造了一批“长毛猛犸鼠”,这是复活猛犸象的第一步。 该公司成立于2021年,目标在于复活猛犸象、渡渡鸟、袋狼等灭绝不太久的动物。 在发布的照片和视频中,可以看到这批小鼠拥有长而厚重的毛发,的确带有猛犸的神韵。
图源:Colossal Biosciences
新闻发布的同时,公司还上传了未经同行评审的预印本论文,这无疑是基因编辑技术的重大成就。
这些所谓的长毛猛犸鼠,真的能帮助我们增进对猛犸象的了解吗?
长毛猛犸鼠真的拥有猛犸基因吗?
要复活猛犸象却得到猛犸鼠,听起来像是个笑话。
但笑过之后,很多读者可能会认为这个猛犸鼠是某种意义上与猛犸象杂交的产物,或者至少使用了一些猛犸基因。
基因不是乐高积木,不能简单地从一种生物直接挪到另一种生物身上就能使用,这个所谓的猛犸鼠,真的是用猛犸的基因做出来的吗?
最大的问题来自本次媒体报道所使用的宣传图。
与公司发布的预印本论文进行对比后发现,两只长毛的老鼠很可能是论文里编号为512和517的个体。
这两只研究样本的猛犸外貌和猛犸的基因之间有多少关系呢?
可以说“几乎没有”。
科研人员编辑了这两只老鼠的5个基因,其中4个与毛发有关,但这4个都是学术界早已熟知的基因。
Fgf5负责抑制毛发生长,敲除它会导致毛发变长,这个事实在30年前就知道了;Fam83g的“多毛”突变会让毛变得又多又蓬;Frzd6负责毛的走向,敲掉之后毛会胡乱长成簇状;Mcr1负责毛色,敲掉后会让毛色变得金黄。
它们都对512和517这两只老鼠的“猛犸外貌”有所贡献,它们都不是什么“猛犸特色基因”。
这并不是说猛犸的基因里绝对没有这些基因,地球上的所有生命都是或远或近的亲戚,基因上多少都能找到一点相似之处,猛犸和小鼠同为哺乳动物,存在很多同源的基因,但这些基因别的哺乳动物也有——比如人类。
在人类身上,FGF5基因也负责毛发长度——如果按照“长毛猛犸鼠”的命名逻辑,它们也可以被称作“人鼠”了,要找到真正体现猛犸特色的基因又该如何寻找呢?理论上讲,这样的基因最好是在猛犸这个物种里新诞生的,或者至少是在猛犸身上经历了重要的演化,类似的基因,科学家们已经有所了解,负责脂肪运输的Fabp2基因在猛犸的基因组里似乎被“拦腰斩断”,可能因此失去了功能,如果研究者把老鼠的这个基因也敲掉,虽然不是字面意义上的“搬运了”猛犸基因,但也可以视作延续了猛犸的精神,除此之外,另一个基因Tgfa在猛犸身上似乎也不能正常运行,还有一个基因Krt27在猛犸和它近亲大象身上有一个氨基酸差异……上述这些基因,“长毛猛犸鼠”项目的研究人员也都知道,他们也进行了相应的操作,预印本论文里提到的一只老鼠571号,身上就集中了多个以猛犸为灵感来源的基因,可以说是本次实验中最“猛犸”的一只,不过它的样子和展示的“长毛猛犸鼠”有所不同。“长毛猛犸鼠”项目为什么不选它作为展示品呢?
依靠基因技术真的能复活猛犸吗 ?"老实讲 ,人类距离复活一只真正的猛犸 ,根本就是遥遥无期 ,负责猛犸基因组测序的主要科学家之一 、Colossal Biosciences 的首席科学官 Beth Shapiro 就曾在 2015 年断言 ,人类永远不可能复活一只 “纯 ”的猛犸 。,我们没有现成能用的基因组数据 ,虽然名义上 ,猛犸象已经完成了 “全 ”基因组测序 ,但这只是说在 “数据处理和研究的意义上 ”足够完全 ,不等于我们就真的获得了一个能活的生物体的整套基因 ,近年的很多研究都证明 ,全基因组测序手段很容易漏掉部分片段 ,如果某个复杂生物的基因组真的有那么多损伤 ,它能否正常活下去将是个很大的问题 。,有了数据不等于有了实体的基因片段 ,人工直接合成 DNA 的长度只要超过几百 ,就很难保证准确性了 ,要更长的 DNA 只能用短片段拼合 ,但拼合太多同样会面临准确度的难题 ,目前的合成基因组世界纪录长度约为 400 万 —— 但猛犸的基因组长达 40 亿 ,400 万的这个记录是大肠杆菌的基因组 ,大肠杆菌是原核生物 ,相对简单 ,猛犸象是真核生物 ,基因以复杂的方式和蛋白质结合并折叠为染色体 ,人工实现这一点就更难了 ,就算获得了完整的基因组也不行 ,生命的最小单位是细胞 ,我们至少需要一个完整的猛犸细胞 —— 这当然已经不可能了 ,只能退而求其次考虑用现存的大象代替 ,且不说大象细胞养出的猛犸是不是真猛犸 ,细胞能否接纳猛犸基因正常发育也是难以预测的事情 。,Colossal Bioscience 公司非常清楚这些问题 ,该公司的 CEO 本 · 拉姆近日接受媒体采访时说 : “我们有望在 2028 年得到第一头适应寒冷的大象 …… 随着时间推移我们能产出整批的适应寒冷大象 ,可以放回野外让它们繁殖 ” ,换句话说 ,他明白承认 ,公司的目标并不是真正的猛犸 ,这样一头 “转基因大象 ”对古生物学和演化生物学毫无帮助 ,大概也不会有什么商业养殖的价值 。,倒也有一个理论上能够成立的目标 ,那就是他说的 “放回野外繁殖 ”这一条 。 这种野外放归的目标并非传统的生态保护,而是想要让这些动物重构现有的生态系统,这一目标通常被称为“更新世再野化”。
依靠复活动物能拯救世界吗?更新世末期 ,也就是大约 10000 年前 ,地球上除非洲外绝大部分地区的大型生物迎来集体灭绝 ,猛犸就是灭绝的受害者之一 ,虽然有少量猛犸在偏远岛屿上苟延残喘数千年 ,但大局已经无法挽回 ,灭绝的原因固然和冰期结束有关 ,但人类的猎杀或许更加重要 ,自那以来的 10000 年里 ,这些生态系统里的一批重要位置一直是空白的 ,这一事实带来的深远后果 ,直到最近几十年才被生态学家逐渐认识到 。,北美生态系统此前都是在大型生物的阴影下演化出来的 ,以猛犸为代表的大型生物消失之后经过了 10000 年 ,这里依然没有恢复原本的平衡 ,更新世再野化计划的目标就是重新引入这些大型动物的替代物 ,让他们发挥相应作用使生态系统重回平衡 ,这个场景下 ,哪怕是用大象改造出来的冒牌货也没有关系 ,只要能在亚寒带生存就能发挥相似的作用 ,再野化的基本逻辑是讲得通的 ,但所有的实际操作都面临一个绕不开的根本问题 :过去或许很美好 ,但我们真的回得去吗 ?在一个全球变暖 、苔原冻土濒临崩溃 、人类遍布每一块大陆的世界里 ,猛犸象这样的动物真的还有容身之地吗 ?更何况大象是一种有知识传承的群居动物 :老族长需要负责带领象群寻找食物和水源 ,母象要和亲属一起养小象 ,成年公象要负责管教接近发情期的青少年象 ,对于人工培养的猛犸象这些知识和社会结构完全要从零开始这样的象群要如何面对眼前从未见过的地景呢 ?基因编辑技术和基因组学大概是过去二十年里生物学最了不起的成就 , 或许能成为未来百年人类进步的 “房角石 ” ,但技术不是魔法也不是时间机器 ,人类的每一项技术使用都是向前而非向后的 ,复活的猛犸或许真的可以拯救世界 , 但那条道路必然比复活本身还要更加漫长 、更加不可预料。“长毛猛犸鼠 ”的诞生固然可以看作是朝着那个方向迈出的一步 , 但这一步只能算是微乎其微 , 连 “小鼠的一小步 ”都算不上吧 。