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華盛頓特區——一種曾經使 19 世紀美國天空黯然失色的鳥類已不復存在，只剩下儲存完好的博物館標本，上面帶有 DNA 片段。一項雄心勃勃的新努力旨在利用最新的基因操作技術讓旅鴿復活，正如北達科他州人本·諾瓦克（Ben Novak）在 Revive & Restore 專案工作的一位準去-滅絕科學家在 TEDxDeExtinction 活動上對人群所說的那樣，該活動於 3 月 15 日在此舉行，該專案隸屬於 Long Now 基金會。
“這種[鴿群]是一場生物風暴，正在恢復資源並使其他動物能夠繁衍生息，”諾瓦克在談到Ectopistes migratorius的糞便風暴時說道，這種風暴曾經像雨點一樣落在北美洲東部的陸地上。此外，隨著東海岸森林的再生，“每年都有更多的旅鴿棲息地。”
但是，如果一隻鳥看起來像已滅絕的旅鴿，擁有旅鴿的部分基因程式碼，但由於是由其他品種飼養且數量稀少，因此行為不像旅鴿：它是一隻真正的旅鴿嗎？這只是 去-滅絕的想法提出的問題之一——即有意識地復活因人類活動或不作為而滅絕的物種。而這個問題可能恰恰挑戰了生物學的基本概念之一：什麼決定了一個獨特的物種。
歡迎來到雜交的新時代。物種一直都是混雜的，並且享有可滲透的邊界，但是合成生物學家和其他科學家似乎決心將這些邊界模糊到消失。
受汙染的動物
現在重新在美洲西部平原上繁殖的美洲野牛帶有其牛祖先的基因痕跡，這是 19 世紀開始的一項努力的殘留物，旨在培育一種能夠度過嚴酷的大平原冬季並且比歐洲奶牛飲水更少的動物。在西部景觀中奔跑的黑色外套而不是傳統灰色的狼可以感謝與狗嬉戲的祖先。而一隻攜帶德克薩斯美洲獅基因的佛羅里達美洲獅是否會被視為美洲獅的地位降低，即使這項努力是該物種與滅絕之間僅存的屏障？
“純潔性在物種中是找不到的，”保護生物學家、野生動物保護協會前首席科學家肯特·雷德福在去-滅絕活動中辯稱。“我們自己也不是純潔的，”帶有與尼安德特人、丹尼索瓦人和可能其他已滅絕人科動物的基因混合的痕跡。
那麼，什麼才能算作一個物種呢？根據字典，一個物種是“一類具有共同屬性或用通用名稱指定的個體”。但是生物學家更精確地將物種定義為可以雜交繁殖後代的生物體群體。因此，馬和驢是物種，儘管這些不是它們的物種名稱，而騾子——好吧，自從卡爾·林奈在 1753 年提出物種指定以來，這一點一直有點不清楚。作為一種（通常）不育的雜交種，騾子不算數。
但是，騾子確實生活著，並且從古代到今天都有關於騾子生育能力的報道。騾子甚至被克隆了——現在，隨著幾乎可以隨意切割和拼接 DNA 的技術的發展，科學家們或許能夠將騾子改造成可育的雜交種。但是，他們首先寧願將該技術應用於瀕危或已滅絕的動物，例如被稱為布卡多的比利牛斯山羊或被稱為班騰野牛的亞洲野牛。
雜交種的興起
當一隻新動物出生時，它會帶有父母雙方基因的混合物。那麼，來自兩個不同物種的父母的動物又是什麼呢？“雜交種”一詞最初用於描述家養母豬和野豬的後代。或者，正如雷德福所說，“人類想要的東西”。但現在，雜交種通常帶有語言上的汙點，非驢非馬——幾乎和轉基因生物一樣糟糕，當然，現在所有商業物種都在某種程度上是轉基因生物。
但純潔性仍然存在於野外。或者真的存在嗎？交通事故導致燕子的翅膀縮短，以便更快地起飛，正如捕魚壓力導致許多野生捕獲的魚類物種的體型縮小一樣。細菌迅速進化出對我們最好的抗生素的抗藥性。人類無意識地指導進化——除非我們有意識地這樣做，引入有用的基因資訊套件，例如產生對插入作物植物中的昆蟲有毒的毒素的能力，這種毒素最初是由細菌產生的。
使用克隆等粗糙技術，其中整個細胞核從一個物種交換到另一個物種，這已經完成以復活瀕危物種。一頭普通的母牛在 2003 年生下了一頭班騰野牛——Bos javanicus，一種來自亞洲的野牛。儘管參與的科學家擔心雜交種可能看起來更像普通的母牛，但結果卻彈出了一頭班騰野牛，它在聖地亞哥動物園生活了七年——壽命縮短了，但畢竟是一條生命。“在瀰漫著牛糞味的愛荷華州田野裡看到這種來自東南亞叢林的奇異動物出生，真是太超現實了，”幫助實現這一壯舉的 Advanced Cell Technology 公司的羅伯特·蘭扎回憶道。
現在，諸如可以精確切割 DNA 的酶等新技術，稱為 Cas9（用於成簇的規律間隔的短迴文重複序列相關係統 9），也來源於細菌，可能使科學家能夠將 DNA 鏈縫合到基因程式碼中和從中取出。找到使猛獁象與大象不同的基因——例如，皮脂腺、毛髮生長、血液中額外的血紅蛋白以承受寒冷的溫度以及其他特徵——將這些基因插入到大象 DNA 鏈中，並開始製造猛獁象精子和卵子。然後讓猛獁象最近的近親亞洲象懷孕，等待小猛獁象的誕生。
只是它不會是一隻真正的猛獁象，因為它的母親會對這些基因的表達方式有所影響，從表觀遺傳學到微生物群。“基因不會告訴你如何讀取它並製造一個生物體，”羅格斯大學的生物學家大衛·埃倫費爾德在去-滅絕活動中指出。“基因程式碼更像是一個數據庫，而不是一本使用手冊。”換句話說，即使是最好的基因轉錄本——對於許多已滅絕的動植物來說仍然遙不可及——也無法提供構建已滅絕生物體 2.0 版本所需的詳細原始碼。他補充說：“《哈姆雷特》的所有單詞都在字典裡，但如果我掃描字典，《哈姆雷特》不會從中掉出來。一段 DNA 可以以數百甚至數千種方式解讀。”
然後是人類偏愛的危險，這可能會導致某些人為“物種”占主導地位。“誰會想到農業中的基因工程會減少農業的生物多樣性？我們從植物中失去了數以萬計的基因組多樣性，”埃倫費爾德補充道。正如他所指出的，很難預測給定技術的最終影響。
不同的物種，不同的生態
當朗諾的諾瓦克只有 13 歲時，他已經完成了一個獲獎的科學展覽專案，詳細介紹了克隆渡渡鳥並使其復活的前景。儘管這一前景已被證明是虛無縹緲的，但他對讓已滅絕的鳥類復活的熱情依然不減。他現在希望將自己的職業生涯投入到復活某種版本的E. migratorius，這是一種曾經在美國非常多的鳥類，以至於沒有人費心去計數它們，直到 19 世紀末種群崩潰。
障礙很多。“我們無法克隆鳥類，”愛丁堡大學的發育生物學家邁克爾·麥格魯在該活動中說。問題在於鳥蛋黃構成一個巨大的細胞。在如此大的規模上交換細胞核已被證明是不可能的，到目前為止，麥格魯說。
但是，諾瓦克仍然有理由抱有希望。為了幫助確保人類賴以製造疫苗（以及食用）的雞蛋的生物安全，雞的幹細胞已被放入鴨胚胎中，該鴨胚胎被培育為與雞交配的成年鴨。由此產生的雞蛋產生了活雛雞，證明了原理，即雖然鳥類無法克隆，但可以使它們攜帶其他鳥類的基因，可能包括已滅絕的鳥類的基因。透過足夠的反向育種，其中將鳥類一代又一代地繁殖在一起以獲得更完整的所需基因程式碼版本，旅鴿的近親，帶尾鴿 (Columba fasciata) 可能會產下導致旅鴿後代的卵，即一代替代品。
“繁殖[旅鴿]是最大的技術挑戰，”諾瓦克說。但是，“與使這成為一隻自然的旅鴿相比，這就算不了什麼了。”畢竟，誰將教這隻新奇的幼鳥飛行——或者特定物種的父母所扮演的所有其他角色？
諾瓦克對這一挑戰的解決方案始於繪製家養信鴿——引誘另一種鴿子進入箱子並用噴槍將它們噴成旅鴿的樣子——以及在北美洲東部的樹林中建造鳥舍，以保護少數、稀有、新近未滅絕的幼鳥免受獵鷹等掠食者的侵害。彩繪的家養信鴿將引導新創造的旅鴿替代幼雛從一個地點飛到另一個地點，由人類馴養員訓練，理論上重現已滅絕鴿群的飛舞行為。“最終，我們將見證旅鴿在新英格蘭和五大湖區的森林中重新發現自己，”諾瓦克興致勃勃地說。
但是，這些鳥類會與它們的祖先相同嗎？“帶狀鴿子的飛行方式不同，交配方式不同，目標也不同，”埃倫費爾德在談到新的旅鴿假定的父母時說道，並補充說，關鍵特徵將永遠丟失給這種新的雜交生物。其中最重要的將是，即使是幾千只人為鴿子也仍然無法與它們基因祖先的龐大數量相提並論，甚至無法希望發揮它們曾經在早期北美昔日森林生態系統中扮演的角色。
即使是龐大的數量仍然未能保護這種數量豐富的鳥類免於在狩獵壓力下滅絕，農民清理東部土地上的樹木導致其棲息地喪失，以及一旦其種群數量降至一定閾值以下而導致的最終衰落。東部森林也與旅鴿滅絕前所知的森林不同。雖然自 20 世紀 20 年代以來森林覆蓋率有所反彈，但美國栗樹已基本消失——一種真菌枯萎病的受害者，這種病幾乎消滅了曾經數量眾多的樹木。“如果你要帶回像旅鴿這樣的物種，你要把它們帶回到哪裡？”紐約州立大學環境科學與林業學院的林業科學家威廉·鮑威爾在去-滅絕會談中問道。“你可能想在其他任何事情之前帶回栗樹。”
鮑威爾正在研究對美國栗樹進行基因工程改造，使其對真菌具有抗性——但即使是新的版本也將是某種雜交種，帶有從其近親中國栗樹中培育出來或由像鮑威爾這樣的科學家整體插入的新基因資訊。
然後是風險，例如恢復的雜交旅鴿群變成傳播禽流感的新途徑。“旅鴿可能是某種可怕疾病的媒介，”斯坦福大學法學院的生物倫理學家和律師漢克·格里利在該活動中說。“沒有人願意對禽類版本的葛藤或，堅持鳥類，椋鳥負責。”
如果人們不喜歡發出刺耳叫聲、成群結隊的椋鳥破壞景觀，那麼當鴿子糞便像雨點一樣落在他們身上時，他們會怎麼想？
獨特的寵物
將任何替代雜交物種放回野外以取代已滅絕的物種或增加受威脅物種的數量將是另一種實驗，需要發明一個全新的科學分支，威斯康星大學麥迪遜分校的生態學榮譽退休教授斯坦利·坦普爾將其稱為“復活生態學”。“在袋狼（塔斯馬尼亞虎）被放出來之前，我們需要仔細考慮，”他指出。
因此，例如，導致原始物種首先滅絕的壓力需要消失，無論是狩獵（在袋狼（塔斯馬尼亞虎）的情況下）還是棲息地喪失（在象牙喙啄木鳥的情況下）。雜交替代物種的候選物種也必須透過特定標準來衡量，這些標準可能包括（例如對於像旅鴿這樣的鳥類）相對最近的滅絕、最少的親代照顧、小蛋尺寸和非遷徙習性。“如果你只有一兩隻，它們飛走了，你會哭的，”美國地質調查局的鳥類學家蘇珊·海格指出。
更根本的是，科學家們仍然不確定為什麼不斷變化的條件會導致一個物種消失，而另一個具有相似適應性的物種卻蓬勃發展或隨著時代而變化。例如，當冰河時代結束時，“為什麼有些物種，如洞獅，會滅絕，而馴鹿今天卻能茁壯成長？”加州大學聖克魯茲分校的進化生物學家貝絲·夏皮羅問道。
還有一個問題是，如此昂貴的努力來重新創造和重新引入曾經滅絕的物種是否會轉移正在進行的保護工作以拯救仍然存在但正在迅速減少的物種的資金。而這個專案的相對費用意味著它可能會首先用於創造光榮的寵物，就像動物園裡的稀有動物一樣。“如果將袋狼作為寵物飼養不是非法的，那麼它現在會滅絕嗎？”新南威爾士大學的古生物學家邁克爾·阿徹問道，他正試圖復活有袋類老虎。“我肯定它不會滅絕。”
生物防治
“到本世紀末，我們將比以往任何時候都更能控制生命，”格里利在該活動中說——而且無論如何，這似乎都將成為現實。
但是，當談到科學和物種時，控制幾乎是一個同樣棘手的概念。新近存在的雜交物種將需要進一步進行基因強化，以抵抗其滅絕的原因，例如美國栗樹或復活的胃育蛙，經過調整以抵抗真菌威脅。科學家們將對某些物種做出長期承諾，就像獸醫仍然向所有圈養和偽野生加州禿鷹發放的西尼羅病毒加強針一樣。“這是一項相當重大的事業，我們必須做，”聖地亞哥動物園的鳥類館長邁克爾·梅斯說。可能需要類似的努力來複活夏威夷吸蜜鳥的新版本，其棲息地仍然存在，但現在卻受到禽瘧疾的困擾，即使是新的雜交鳥類也可能無法生存。
更哲學地說：去-滅絕是一個尋找某種人工靜止狀態的專案嗎，更通常被稱為“自然平衡”，而這種平衡從未存在過？當我們讓其他不太引人注目的物種減少和消失時，我們會將自然變成一個精心策劃的人造生物博物館嗎？或者這項新技術是否會被用來保護那些執行某些關鍵功能的物種，例如為許多不同種類的植物授粉的野生蜜蜂？
我們又發生了什麼變化？卡羅萊納鸚鵡在 1918 年滅絕，因為它干擾了農作物，並且具有不幸地聚集到倒下的同伴身邊的行為，使獵人能夠大量屠殺該種群。“我們剩下的是悔恨和遺骸，”自然藝術家伊莎貝拉·柯克蘭指出。這種悔恨可能會驅使我們利用遺骸來複活失去的動植物，儘管是以新的雜交形式。
諾瓦克本人希望，只要有足夠的資金和決心，一種活的雜交旅鴿可以在十年內被創造出來，這是E. migratorius的某種第二次降臨。“我們還沒有讓已滅絕的物種復活，”環保主義者斯圖爾特·布蘭德說，他是 Revive & Restore 的發起人，他希望讓旅鴿復活，“但這很快就會實現。”我們只是不知道它們會是什麼物種。