行動中的去滅絕:科學家考慮將已消失的 DNA 重新注入黑足鼬種群

在博物館和冷凍樣本中發現的 DNA 將提高該物種的多樣性

三百隻黑足鼬生活在動物園和圈養繁殖計劃中。還有數百隻生活在野外。

BOB ROZINSKI 蓋蒂圖片社

1987 年,已知僅存 18 只黑足鼬,但由於圈養繁殖和強化管理,現在這種動物的數量已達數百隻。然而,像許多從如此少量數量中恢復過來的物種一樣,所有個體基本上都是同父異母的兄弟姐妹——基因上幾乎是克隆體,對遺傳健康問題、潛在的病原體或可能導致種群崩潰的環境變化具有相同的易感性。為了提高鼬的遺傳變異性和長期生存機率,美國魚類和野生動物管理局 (FWS) 正在考慮一項極端的措施:一項將種群中已丟失但仍存在於動物園和博物館中長期死亡的標本中的 DNA 重新引入的計劃。這項努力聽起來可能不像復活猛獁象的夢想那樣古怪,但它確實涉及復活隨宿主死亡的基因——因此,這絕非易事。

黑足鼬的瓶頸效應比聽起來更糟。在 FWS 近 30 年前從美國大草原拯救的 18 只個體中,只有 7 只將其基因傳遞給了後代。“每隻黑足鼬都來自七個個體,”美國魚類和野生動物管理局國家黑足鼬保護中心發言人 Kimberly Fraser 說。“如果換成七個人類,我們會變成什麼樣?”

去年,由 Long Now 基金會的 Revive & Restore 專案資助的遺傳學家對兩隻活鼬的基因組以及 20 世紀 80 年代死亡並儲存在聖地亞哥動物園冷凍動物園的一雄一雌兩隻鼬的 DNA 進行了測序。對這些配對的比較表明,遺傳多樣性存在於儲存庫中,可以透過例如克隆或 CRISPR 基因編輯等方式重新引入到活體種群中。這已在復活諸如旅鴿等物種的嘗試中進行了探索,並且理論上可以用於建立冷凍鼬的克隆體,然後可以將這些克隆體與活鼬進行繁殖。克隆體的基因組也可以進行調整,以整合編碼抗體的 DNA 序列,從而對抗兩種常見的感染:鼠疫和犬瘟熱。或者,可以去除使鼬易患這些疾病的基因。“再增加兩位基因創始人?那將非常有意義,”Revive & Restore 執行董事 Ryan Phelan 說。


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鼬在這種鬥爭中具有一些優勢:它是一種快速繁殖的動物,並且有近親物種正在繁衍生息,可以用作初步克隆研究的代孕。但毫不奇怪,這種型別的基因改造面臨著挑戰,例如尋找足夠的資金以及面臨圍繞涉及瀕危物種的基因專案的法律障礙。然後是科學障礙,其中包括建立可行的克隆體的眾所周知的難題,以及關於新增或刪除哪些基因的漫長決策過程。Revive & Restore 團隊計劃在聖地亞哥動物學會的支援下,今年在培養細胞中開始初步的基因編輯工作,前提是能夠找到資金和研究人員。

如果基因拯救能夠幫助黑足鼬茁壯成長,那麼它也許可以為其他保護主義者試圖拯救的動植物發揮作用——包括幾乎被壺菌消滅的 amphibian 以及正遭受傳染性面部癌症蹂躪的近親繁殖的袋獾。事實上,一項類似的基因恢復工作已經在進行中,以拯救北方白犀牛,這是一個僅剩三隻個體的亞種。該嘗試將採用已死亡的雄性犀牛的冷凍精子以及“人造配子”——被改造成含有恢復基因變異的性細胞的幹細胞。開展這項工作的國際科學家團隊最近在Zoo Biology上線上詳細介紹了他們的計劃,並寫道:“除非做出非凡的努力來防止這種結果,否則[北方白犀牛]可以被認為是註定要滅絕的。”

在所有這些情況下,都存在倫理方面的考慮。例如,反對去滅絕的一個主要論點是,當有真正的 हाथी 需要拯救時,不應該浪費金錢來複活猛獁象,而且這些有限的資金可以更好地用於保護棲息地或支援反盜獵基礎設施。然而,鼬專案將表明,去滅絕技術可以應用於對瀕臨滅絕的現有物種進行真正的保護。正如 Phelan 所說:“這是一個問題,即我們作為管理者在什麼時候幫助那些不具備如果情況不同可能擁有的所有進化適應性的種群?”

FWS 的最終目標是在 30 個不同的種群中分佈著 3,000 只繁殖的野生鼬種群,並且該機構計劃最終將鼬恢復到它們最後一次在野外被發現的地方:懷俄明州米特西。但是,如果沒有這種基因恢復努力,近親繁殖可能會使這些動物再次陷入衰退甚至滅絕。“我不知道你是否可以在圈養繁殖計劃中花費 100 年,並且擁有我們現在對基因的限制,”FWS 的 Fraser 說。“我希望 [基因拯救] 在我去世前發生。”

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