国内 国际 社会 文史 经济 滚动

克隆、转基因、人工细胞齐上,猛犸“复活”有望?

红星新闻 2019-07-10 14:27:19
A+ A-

受全球气候变暖的影响,西伯利亚永久冻土层里掩埋的猛犸遗骸相继被挖掘了出来。现在,研究人员们不仅仅是对遗骸进行组织结构分析,探明其进化过程和灭绝原因,更试图通过当下最先进的科学手段,“复活”这种远古生物。

1562664752645688.png

在日本展出的猛犸遗体。图据《读卖新闻》

超耐寒遗传基因之谜

提到猛犸,许多人的脑海中立刻浮现出那些游荡在冰河之上的庞大身影,它们有弯曲螺旋的长牙,身覆厚厚的长毛。

事实上,最古老的猛犸是早上新世生活在非洲大陆的亚平额猛犸,受全气候变化的影响,大约在500万年前,一些进化成了没有毛的草原猛犸,它们是现代大象的先祖。另一些则逐渐向欧洲以及亚洲寒冷地区迁徙,于80万年前演化出了真猛犸——也就是后来人们俗称的猛犸。

如今在北美、亚欧大陆北部,都发现过猛犸的骨头以及保存完好的冷冻遗骸。从那些保存完好的遗骸上,科学家们发现了猛犸的许多神奇特征——身上有浓密的体毛、最长的体毛能达到1米多,有内层绒毛,有很厚的皮下脂肪层,耳朵很小、最大也不足30厘米等。这些特征让猛犸能够抵御高纬度地区的极寒天气。

而最近一项对猛犸DNA的研究发现,它们超耐寒的本领不是与生俱来的,而是随着环境变化而后天形成的。加拿大研究人员对负责生成猛犸血液中血红蛋白的遗传基因的核苷酸序列进行分析研究后发现,即便是在低温环境下,猛犸的血红蛋白也能够很顺畅地搬运血液中的氧元素。另外,美国芝加哥大学的研究人员发现,猛犸体内负责调节温度感受的遗传基因后来发生变异,具有了更低的热量变化响应。研究人员就此推测,这让猛犸拥有更长的体毛以及更厚的脂肪,使之能够在海拔较高地区生活。

1562664630452191.png

日本近畿大学探讨新的猛犸复活方案。图据《读卖新闻》

日本近畿大学生物理工部教授宫本裕史率领的研究团队曾于2010年在俄罗斯北部的萨哈共和国发现了一头约2.8万年前的猛犸遗骸。后来,宫本教授等人解读了这头猛犸的DNA,并将其与非洲象的DAN进行了对比,结果令人震惊,猛犸与非洲象的DNA序列大概有2700万个不同之处。这份研究报告已于今年3月发表在核心学术期刊上,宫本教授表示:“虽然差异如此庞大,但我们依然要从中找出猛犸抗严寒的遗传基因。”

猛犸灭绝原因的三种假说

无论是西伯利亚、欧洲、亚洲还是北美,大约在1万年以前,生活在北半球大陆北部的猛犸全部消失殆尽。关于其灭绝的原因,现在学界主要有三种观点。

其一,由于气候变化导致其生活的草原消失了。猛犸数量减少的时期恰好是地球气候从“寒冷干燥”到“温暖湿润”的剧变期,也是草原向森林转变的重要时期。研究人员从猛犸遗骸的胃中发现了禾本科植物以及苔草等。由此研究人员推断,湿润化导致西伯利亚地区的降雪量大幅增加,猛犸喜欢吃的草全部消失了。

另一种观点是人类过度捕猎造成的灭绝。研究人员发现了大量有关人类集团性狩猎猛犸的证据,还发现了被人类武器刺伤过的猛犸骨头。此外,研究人员还在西部利亚地区发现了用猛犸骨头搭建起来的人类建筑。

第三种观点则认为,是病原体的蔓延导致了猛犸的整体灭绝。本世纪初,俄罗斯研究人员发表的一份报告称,他们在一具猛犸的遗骸里发现了引起炭疽病的炭疽菌。另外,西伯利亚的冻土层里经常被发现有炭疽菌存在。

在日本野尻湖NAUMANZO博物馆馆长近藤洋一看来,第一种观点更符合实际情况。最近,近藤洋一发表了一篇专门讲述与猛犸同时代的其他大型食草动物“因气候变化导致灭绝”的论文,从侧面支撑了第一种观点。这篇文章在学术界引发了极大关注。另外,萨哈共和国猛犸博物馆馆长认为:“气候变化以及人类过度捕杀是最主要的原因。”

探索取代克隆的新方案

据了解,由于猛犸遗骸保存完好,研究人员最初打算用克隆的手段复活猛犸。日本理研发育生物学中心的专家研发了一种新的细胞核提取技术。他用这项技术从一只在猛犸象最后栖息地相同温度环境下冰冻了16年的老鼠身上提取到有效DNA。另一名日本研究人员入谷秋良及其团队根据该技术创造了一种方法,从而成功从猛犸的卵子中提取了细胞核。这是猛犸复活研究中最重要的进展。

另外,美国哈佛大学乔治·切齐教授带领的研究团队正在利用基因编辑等生命科学技术来改变亚洲象的遗传基因,目标是培育出具备猛犸特征的大象。不过,这个计划并不顺利。要改变遗传基因就需要亚洲象的卵子,但亚洲象一般要5年才排一次卵,很难得到其卵子。另外,要找到适合的代孕母象难度更大。所以,乔治·切齐教授的团队正在考虑开发人工大象子宫作为替代。

日本近畿大学现在也在寻找克隆手段的代替方案。研究人员不再把目光仅仅锁定在卵子上,而是转向那些更容易得到的大象皮肤上。研究人员打算通过改变亚洲象的皮肤细胞来制造出“人工猛犸细胞”。

在全世界科学家们的不懈努力下,猛犸这种已经灭绝的远古生物或许在不久的将来真的能够重新出现在地球上。

红星新闻记者罗天编译报道

责任编辑:卢书敏 CN069
点击查看全文(剩余0%)

热点新闻

精彩推荐

加载更多……