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猛犸象复活计划

2022-06-25 21:40:47 百科资料

猛犸象复活计划由日本的一个科研团队于2011年1月宣布,其内容主要是借助克隆技术,用猛犸象冷冻细胞作为素材再培育出猛犸象。2012年外媒报道,俄罗斯东部雅库特一个永久冻土猛犸象墓地中发现了一副独特的猛犸象残骸,并在象体内发现了保存完好的细胞,克隆这种动物的希望因此大增。2017年年底将可能会迎来猛犸象宝宝的诞生。

  • 中文名称 猛犸象复活计划
  • 外文名称 Mammoth resurrection plan
  • 提出时间 2011年1月
  • 提出单位 日本
  • 对象 培育出猛犸象

定义

  猛犸象复活计划(The mammoth reactivates likely the plan ;Mammoth revivalplan)

  猛犸象复活计划 是指日本的一个科研团队于2011年1月7日日前宣布的、年内将启动的猛犸象克隆计划。

  其内容主要是借助克隆技术,用距今约1万年前的、仅存的已灭绝的猛犸象冷冻细胞作为素材就像克隆羊、克隆牛那样再培育出猛犸象。

猛犸象复原照

概要

  据《读卖新闻》网站报道,近畿大学教授入谷明等组成的科研团队计划把猛犸象的体细胞核植入去除细胞核的大象卵子内,培育出拥有猛犸象基因的克隆胚胎,之后将克隆胚胎移植到作为代理母亲的非洲象的子宫内,最终生出猛犸象宝宝。

实施

  据报道,国际上相关研究从1997年就开始了。研究人员曾通过3次西伯利亚冻土挖掘调查,获得了猛犸象的皮肤和肌肉组织。但是这些组织的细胞核多半被冰的晶体所伤,无法利用,有关计划一度遭遇挫折。

  2008年,理化研究所若山照彦博士领导的小组,在世界上首次用冷冻保存16年之久的小鼠尸体的细胞培养出了克隆鼠。入谷明的团队以若山照彦的方法为基础,开发出了一项新技术。只要解冻的组织里2%到3%的细胞核未受损,应用新技术就可以把它们完好地提取出来。

  另外,这个日本团队有望于2011年夏天从俄罗斯获得品质更好的猛犸象组织。

  向日本全国的动物园请求在母象死亡时提供制作克隆胚胎所必需的卵子的工作已经完成。一旦猛犸象的克隆胚胎培育成功,研究人员将很快给非洲象实施克隆胚胎移植手术。

  入谷明表示,从冷冻细胞中提取正常的细胞核的技术已经成熟,猛犸象组织的来源也得到了确保,现实可行的条件终于齐备了。如果一切顺利,6年后就有可能迎来猛犸象宝宝的诞生。

  俄罗斯科学家希望至少到2017年能破译猛犸象的全部基因结构。

  这些保存完好的遗骸是2013年5月在俄罗斯萨哈共和国的永久冻土区发现的,已经冰冻了约2.8万年。

  雅库茨克猛犸象博物馆负责人谢苗·格里戈里耶夫说:"假如样本完好,那么通过协同研究,我们将能够在一两年内破译出首个猛犸象的核基因组。"

  这位负责人表示:"今天的技术能够做到这一点。这个工作是'猛犸象复活'项目的一部分,该项目将从两个方面实施。第一是通过搜寻活细胞并对其进行培养,然后进行克隆,第二则是根据人工的核基因培养出人造的活细胞。"

  这些带有毛发的完好遗骸,是在萨哈共和国的一个北极岛屿上发现的。在遗骸的躯干附近还发现了猛犸象的血液。分析结果显示,这一遗骸属于一只50到60岁之间的雌性猛犸象。

  此次专题研讨会的主题是研究化石的现代处理方法。专家小组负责人是韩国生物技术研究基金会的黄禹锡教授。

  雅库茨克一个新成立的实验室将用先进方法来对提取的样本进行分析。这是俄罗斯目前唯一以分子古生物学为研究方向的实验室。

  格里戈里耶夫说:"我们用的是骨髓样本--这是基因分析的最佳材料之一。虽然还不能下定论,但据推测一个猛犸象核基因是由4000万到4500万个核苷酸组成的。假如我们能确定全部的序列,那对这一研究项目以及猛犸象的克隆将是非常大的进展。"

  该研究也将促进人造基因分子的合成。

  猛犸象与早期人类共存,是早期人类的捕猎对象。它们是人类研究最多的史前动物,因为在西伯利亚和阿拉斯加发现了很多这种动物冰冻的遗骸、粪便和骨骼。

  猛犸象与现代非洲象的大小差不多,高约3.4米,重约7吨,它长长的毛可帮助其抵御寒冬。

  该遗骸是迄今找到的保存最好的样本,科学家认为这是克隆该动物的好机会。最终的计划是将一个经过植入的卵子放入一只活大象体内进行22个月的孕育。

活细胞发现

  2012年8月西伯利亚科学家在俄罗斯东部雅库特一个永久冻土猛犸象墓地中发现了一副独特的猛犸象残骸。并在象体内发现了保存完好的细胞,克隆这种长有獠牙的标志性动物的希望因此大增 。

  考察队的负责人、雅库茨克市东北联邦大学猛犸象博物馆馆长塞米扬·吉利古尔耶夫表示:"8月份的发现还包括这头猛犸象柔软的脂肪组织、毛发和骨髓等。"更重要的是,据说该发现包括"活"细胞,这在猛犸象研究领域尚属首次发现。通常情况下,在冰冻细胞中DNA被毁坏。所以,从雅库特猛犸象体内发现的这些细胞对科学家来说具有巨大用途,科学家要获得一只猛犸象完整的DNA密码才可进行克隆。

  备受争议的韩国科学家黄禹锡已表达使用猛犸象活细胞的愿望。他深度参与了另一个尝试:用2011年在拉普捷夫海发现的"微红金黄色毛发"克隆一个一万年的猛犸象胎儿。

面临的技术难关

难题一

  提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功,一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整的DNA,而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤,克隆的可能性就非常小了。

猛犸象骨架

  从冰冻的组织中提取细胞核是一大难关,因为低温会使DNA链断成碎片,很难使用。科学家以前也做过类似尝试,但都以失败而告终。西伯利亚冻土层的平均温度为零下12℃到18℃,按照常理,DNA是无法在其中保持完整的。

  不过,2008年,日本理化所发育生物中心的若山照彦在这方面取得突破,他从一只冰冻了16年的小鼠身上取出DNA,并成功实现克隆。今天,这项技术自然也在"创生计划"中得到了应用。

  回顾克隆技术发展,计划的参与者、京都大学名誉教授入谷明对创生成功充满信心:"不久之前,家禽的克隆成功率还很低,但现在已经达到了30%。"在他看来, 关键技术问题已经解决,要做的,就是从冰冻的猛犸遗体上获得高质量的软组织。入谷明表示,他准备在今年夏天重返西伯利亚,去寻找更多保存完好的猛犸尸 体:"我认为我们的成功机会很大,四五年后就能培养出一头健康的猛犸。"为什么要那么久呢?入谷明介绍说,光让母象受孕就需要2年,其后妊娠期还将延续 600天左右。

难题二

  细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核,接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲,比如非洲象。提取雌象的卵细胞,然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核,然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中,才有可能将猛犸象克隆成功。

难题三

  借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎,母体势必会产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。

争议

赞与疑

  对公众来说,猛犸无疑是充满魅力的动物。在2005年爱知世博会上,一头冰冻猛犸吸引了大批参观者的目光。科学家同样对猛犸充满了兴趣,对它灭绝的原因争论不休,有人认为,它主要是因为气候变迁灭绝的;还有人认为,人类的狩猎行为也负有很大责任;一些研究者提出,北极圈的漫长寒夜导致幼体断奶期的延迟,从而造成了猛犸灭绝。

  "创生计划"的负责人后藤和史表示:"如果能创造出一头猛犸,我们对于这种动物的了解就会大大增加,包括它的历史和它灭绝的原因等等。"

  "计划"已经成了一个国际合作项目,除日本科学家之外,还吸引了来自国外的研究者,其中包括两位美国的非洲象专家,以及俄国猛犸研究实验室主任。

  然而并不是所有科学家都看好这项计划,有人认为,就算能获得猛犸胚胎,克隆出猛犸的几率也是微乎其微。他们指出,韩国研究者曾尝试过克隆狗,他们将1100个胚胎植入代孕母狗的子宫,最后仅有两只小狗顺利诞生,其中只有一只活了22天。

  俄罗斯冰期专家阿纳托利·罗兹赫辛指出,就算克隆实验成功,也不代表研究人员重建了过去,因为他们创造的仅仅是一种类似猛犸的新动物:"一般来说,科学家总是能从实验中学到点东西,但是我觉得克隆猛犸未必能增进我们对于这种动物及其生存环境的理解。"

  其他争议

  如果能通过克隆技术成功复活猛犸象,对于拯救濒危动物是一大突破性进展。澳大利亚的一个研究小组已经着手研究克隆已灭绝的塔斯马尼亚虎;美国的一个研究小组已经开始尝试复活灭绝的一种野生白山羊。在所有复活计划中,人们最关注的恐怕是恐龙的复活了。从理论上讲,恐龙是不可能复活的。因为经过六千多万年的时间,恐龙的基因都被分解了。

  科学界对再造猛犸象的计划褒贬不一。赞成者认为,这是一次大胆的挑战,如果成功,将把生物技术向前推进一大步。而反对者认为,从生物学的角度讲,复活猛犸象并不具备特别的意义,因为它在生物进化链上的地位已经很清楚。

  还有人提出,根据达尔文"物竞天择,适者生存"的进化论,物种灭绝是自然现象;人为干涉生物界的自然淘汰,违背了自然规律。事实上,在电影《侏罗纪公园》中,编剧已经通过灾难性场景的描写,表达出了这种对人类干预自然进程的深层次担忧。

不同声音

  克隆存在的问题

  自克隆羊诞生之后,科学家就一直希望能利用这种技术克隆出已经濒临灭绝的哺乳动物,比如白鳍豚和被称为动物活化石的大熊猫。但是用克隆技术挽救濒危动物面临着很多难题。

  首先,现有的克隆技术往往需要很多该动物的卵细胞,而与之相矛盾的是,越是稀有的动物,其卵细胞也就难以得到。多莉就有3个妈妈:一个提供乳腺细胞,一个提供未受精卵,一个负责将胚胎"抚养"成小羊羔。虽然美国已经在异种克隆方面做了很多工作,但是,无法从初期实验的顺利进展中推断是否能最终获得圆满的结果,迄今为止还未成功通过这种方法复制动物。即使复制成功,由于采用的是不同种动物的卵细胞,克隆出的动物是否会与原动物有所不同,也有待于实验结果的进一步证实。

  其次,濒危动物不仅仅数量少,其濒临灭绝的主要原因是其生殖方面存在的问题,而生殖问题又是克隆技术能否成功的关键。大熊猫数量稀少,对其繁殖过程还存在许多解不开的谜团,例如受精卵在大熊猫子宫中需要多长时间才能着床,人类还无法通过试验来获得这些数据。再比如白鳍豚,不仅数量比大熊猫还少,而且还是水生生物;而将胚胎植入子宫中的技术难度是陆生动物所不可比拟的。

  再者,克隆还会导致濒危物的遗传多样性下降,可能使其走向灭绝。

  据1998年8月25日《参考资料》报道:日本所克隆的10头牛已经死亡5只,这说明无性克隆技术还有待于进一步完善。在克隆技术还不太成熟的今天,只能认为克隆技术是保护濒危动物的有效手段之一,但指望克隆技术能使濒危动物彻底摆脱困境却是不现实的,从理论上看也是不可能的。濒危动物保护工作依然任重而道远。

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