由哈佛大学遗传学家乔治·丘奇领导的一个著名的灭绝项目旨在恢复长毛猛犸象——与以前不完全一样，而是作为猛犸象-大象的杂交种。
克里斯蒂娜·阿米蒂奇/广达杂志
对于研究去灭绝的科学家来说——复活灭绝物种的雄心勃勃的努力——一篇发表在 3 月份《当代生物学》杂志上的论文是一个发人深省的现实检验。哥本哈根大学的基因组学研究员兼教授托马斯·吉尔伯特（ Thomas Gilbert ）领导了一个研究小组，他们通过对在 19 世纪末或 20 世纪初灭绝的圣诞岛老鼠的基因组进行测序来测试灭绝的可行性.
“看，这就像最好的情况，”吉尔伯特说。灭绝物种的DNA样本相对较新，保存完好，灭绝大鼠与标准棕色挪威大鼠关系密切，有丰富的DNA参考数据。这与试图找出更新世丛林猫的 DNA 相去甚远，更不用说恐龙了。重建已灭绝大鼠的基因组应该相对简单。
然而，尽管他们尽了最大的努力，科学家们仍无法恢复圣诞岛大鼠近 5% 的基因组。许多缺失的基因与免疫和嗅觉有关，这对动物来说是两个非常重要的功能。 “这不仅仅是不相关的东西，你不会回来，”吉尔伯特说。 “所以你最终得到的和灭绝的完全不同。”
尽管吉尔伯特小组的结果是新的，但在许多方面，它们强调了许多科学家长期以来已经理解的东西。 “关于灭绝的最大误解是它是可能的，”加州大学圣克鲁斯分校生态学和进化生物学教授贝丝·夏皮罗说。
本·诺瓦克 ( Ben Novak ) 是复兴与恢复 (Revive & Restore) 的首席科学家，该公司是在灭绝物种中走在前列的非营利组织之一，他欣然承认了这一点。 “你永远无法带回已经灭绝的东西，”他说。但对于诺瓦克和大多数其他灭绝研究人员来说，创建一个代理而不是真实的东西不是问题——这是目标。
大多数灭绝研究人员并不只是为了将其放入最近的动物园以供观众欣赏而复活具有超凡魅力的古代野兽。相反，他们的目标是为教育或保护目的创建代理，例如填补生态系统中已灭绝的同类所留下的空白，或增加现代濒危物种的数量。
拼凑一个基因组
灭绝所面临的挑战始于 DNA，这种基因组分子使灭绝的希望成为可能。在侏罗纪公园的小说和电影中，可以从保存在琥珀中的蚊子身上提取超过 6500 万年前的恐龙 DNA。但在现实生活中，DNA 太脆弱，无法存活这么久：它的半衰期只有 521 年左右。
即使在最近灭绝的物种遗留下来的保存完好的组织中，所含的 DNA 也常常是碎片化的。 “而且由于这些碎片很小，因此不可能像拼图一样将它们[数字化]重新组装成它们曾经的整个画面，”诺瓦克说。
特别是，重建染色体上基因的顺序并不总是很清楚。这些细节很重要，因为对生物物种的研究表明，基因顺序的轻微改变会对行为和其他特征产生重大影响。灭绝研究人员通常使用密切相关的生物物种的基因组作为指导，但这种方法有局限性。
“即使我们能够获得 100% 的遗传密码，我们仍然会创造出一种与其现存亲属具有相同基因顺序和染色体数量的有机体，”诺瓦克说。正如吉尔伯特的新工作所表明的那样，接近所有的遗传密码通常是不可能的。
许多灭绝的物种引起了生物学家的兴趣，但并非所有灭绝的物种都适合灭绝。此处显示（从左上角顺时针方向）是已灭绝的袋狼、斑驴、圣诞岛鼠和渡渡鸟。
（从左到右，从上到下）伦敦动物学会会刊；动物肖像学；史密森尼图书馆；伦敦动物学会会刊 1887
吉尔伯特的工作谈到了通过基因工程进行灭绝的困难，这是一种流行的方法，受到哈佛大学遗传学教授乔治·丘奇等研究人员的青睐，他正在领导一个旨在恢复史前猛犸象的项目。借助初创公司 Colossal 最近的大量资金支持，Church 希望他们能够在未来十年左右通过将猛犸象基因基因编辑到亚洲象（一种密切相关的活厚皮动物）中来取得进展。
但灭绝领域不仅仅包括基因工程。使用一种称为选择性反向繁殖的方法，一些群体正在通过选择性地繁殖仍然携带基因的个体来恢复灭绝物种的古老特征。例如， Tauros 计划的目标是让现代牛重新繁殖，使它们更像它们的预先驯化的祖先野牛，而南非的Quagga 项目正在选择仍然具有斑马基因的斑马，这是一个被猎杀的亚种。 19世纪灭绝。
尽管如此，即使这些基因工程和选择性育种工作成功，它们也只能创造出一种杂交种，而不是纯粹的复活物种。
最接近已灭绝物种的精确遗传复制品的是从该物种的活细胞或保存细胞创建的克隆。科学家们没有来自猛犸象、渡渡鸟、塔斯马尼亚虎或大多数其他在灭绝领域大肆宣传的物种的可用细胞，但它们来自一些最近灭绝的物种。 2003 年，研究人员使用克隆技术带回了野山羊 bucardo，使用现代山羊作为代孕父母和卵子捐赠者。小布卡多是唯一被克隆的灭绝物种，仅在七分钟后就因肺部畸形而死亡。
但根据国际自然保护联盟 (IUCN) 的说法，即使有朝一日克隆会更加成功，它也可能导致“以未知和不可预测的方式与已灭绝的形式不同”的代理。例如，研究人员可能并不完全了解影响 DNA 活性的潜在表观基因组差异或支持物种健康所需的微生物组。他们也可能无法重现饲养原始物种的确切学习环境，这可能导致灭绝物种的行为与原始物种的行为发生偏差。
尽管存在这些差异，诺瓦克说，“从进化的角度来看，克隆是一种真实的或‘真正的’灭绝的有机体。”事实上，尽管克隆被正式纳入 IUCN 指南并且其他一些研究人员不同意，但诺瓦克认为克隆甚至不应该被视为灭绝，而应该被视为“真正的复苏”。
功能等价物
困扰该领域的问题并没有阻止灭绝研究人员。对他们来说，一个失落物种的良好代理或功能等价物可能就足够了。 “我实际上不知道有人说我们必须得到任何东西的完美副本，”Church 说。他领导的猛犸象项目的实际目标是帮助濒临灭绝的亚洲象适应北极苔原的寒冷环境。
“确保人们不会认为他们会得到猛犸象，因为他们不会，”吉尔伯特说，他没有参与这项研究。相反，他们会得到一头可以在寒冷中生存的“毛象”。
猛犸象杂交种可能会被迁移到更新世公园等地方，这是俄罗斯的一大片苔原，科学家们正试图恢复曾经的生物多样性和气候友好型草原生态系统，当时包括猛犸象在内的大型食草动物在该地区居住。通过践踏土壤并让冷空气渗入，猛犸象杂交种理论上可以减缓永久冻土的融化和使全球变暖的温室气体的释放。该团队还希望在此过程中，他们可以通过将濒临灭绝的大象物种放置在没有人类冲突的大片空地上来拯救它们。
同样，诺瓦克正在努力将灭绝的 旅鸽和荒地母鸡复活为现代物种的基因工程杂交种，希望它们可以帮助恢复各自陷入困境的生态系统并推动恢复工作。圣地亚哥动物园正试图拯救北方白犀牛，这是一种功能性灭绝的物种，因为世界上只剩下两只雌性。动物园的科学家们正在开发可以分化为北方白犀牛精子和卵子的干细胞，任何由此产生的胚胎都可能被南方白犀牛代孕。
“我对 [去灭绝] 感到兴奋，并继续谈论它并继续接受采访，不是因为我认为我们真的会得到一只猛犸象——我认为我们不会，”夏皮罗说。 “但是因为让我们到达那里的道路对于保护生物物种非常重要。”
如果将复活的物种引入野外，从长远来看，一些灭绝物种的成功可能会更进一步。 “如果我们让我们的代理足够接近，”诺瓦克说，“进化本身可能会使它们更接近原始形式，而不是我们实际上能够成功地做到这一点。”也就是说，如果砍伐原始物种的力量没有使它们的替代物种也灭绝。
原文： https://www.quantamagazine.org/why-de-extinction-is-impossible-but-could-work-anyway-20220509/