上世纪 90 年代的《侏罗纪公园》抓住了我们的想象力。此后，科学家们问：这怎么可能？
根据一项新的研究，几乎不可能。但是等等——这不全是坏消息。虽然带回一个已灭绝物种的忠实副本可能是不可能的，但我们可以带回一个杂交物种，它是已灭绝物种与其现代后代之间的遗传混合。
发表在《当代生物学》上的这项研究避开了庞大的猛犸象，而是专注于一个微小的测试案例：圣诞岛老鼠。这些啮齿动物体型庞大，在入侵停靠的船只及其货物时发出响亮的声音，最后一次出现是在 1900 年代。幸运的是，该团队从两个保存完好的博物馆样本中恢复了 DNA，并将它们与近亲进行了比较：挪威棕鼠，这是当今流行的基因研究实验室模型。
这两个物种共享其总基因组的大约 95%。但剩下的 5%，主要与免疫系统和嗅觉有关——这是老鼠严重依赖的东西——是“无法恢复的”。
也就是说，就算能把老鼠带回来，也会和原来的老鼠有很大的不同。结果可能会指导从大象身上带回“现代化”版本的猛犸象的努力，大象的进化距离与圣诞岛老鼠和挪威棕色老鼠相似。
领导这项研究的哥本哈根大学进化遗传学家汤姆吉尔伯特博士说： “非常非常清楚，我们永远无法获得所有信息来创造一个灭绝物种的完美恢复形式。” . “总会有某种混合体。”
基因灭绝
让我们回溯一下。去灭绝如何工作？
它归结为操纵DNA。一个想法是克隆。这需要从头开始合成高度保存的 DNA。但古代 DNA 通常是高度碎片化的，就像一本经过粉碎机的历史书。这使得拼凑旧基因组——并从中繁殖活体动物——几乎是不可能的（对不起，孩子们，侏罗纪公园的方法行不通。）
另一种选择是重新编写现代动物的基因组，以更好地匹配其已灭绝的表亲。该团队写道，随着基因编辑器CRISPR的兴起，这种方法“最有可能适用于数量最多的灭绝物种”。
祖先发光的配方在纸上相对简单。第一步是确定一个密切相关的物种。然后以高分辨率忠实地对其基因组进行测序。所得数据用于构建参考基因组。
然后是困难的部分：找到灭绝动物的 DNA 样本。在这里，吉尔伯特的团队很幸运，从一个多世纪前收集的圣诞岛老鼠的皮肤中找到了两个样本。这些样本被小心地储存在牛津大学自然历史博物馆的藏品中，产生了碎片但有价值的 DNA 块。
该团队接下来将这些 DNA 片段与参考基因组进行了比较。挪威棕鼠并不是圣诞岛鼠的确切后代——两者大约在 260 万年前分道扬镳。但在进化尺度上，它们是近亲。就像将一本古老的、破碎的书籍副本与一本类似的现代书籍相匹配一样，该团队能够重建圣诞岛老鼠近 95% 的基因组。
这个百分比可能看起来很高，但并不完美。团队摸不着头脑，想知道为什么最后 5% 仍然是“黑匣子”。
“我们可以恢复的每一点 DNA，我们都得到了，”吉尔伯特对《新科学家》说。 “有百分之五是我们无法理解的。”
他们首先排除了潜在的技术失误和测序限制——没有运气。然后，他们将圣诞岛老鼠的基因组与其他现代老鼠的基因组进行了比较，答案就出现了。是进化。一些遗传信息在已灭绝物种与其现代同类之间丢失，几乎不可能在基因组尺度上进行时间旅行。
基因组的“黑匣子”部分不是随机的。该团队绘制了现代参考文献中缺失的近 130,000,000 个 DNA 字母，发现其中近四分之一覆盖了关键基因。其中有一些有助于形成柔软的外套和坚固的指甲。其他与嗅觉和信息素有关，这对老鼠的生存和社会行为都是必不可少的。
灭绝的难题
那么如何看待这一切呢？
对吉尔伯特来说，答案很明确：即使理论上可以通过对挪威老鼠进行 CRISPR 来重建圣诞岛老鼠，但结果将是弗兰肯斯坦式的。当重新引入现代环境时，实验室创造的杂交种可能会面临巨大的挑战。
“鉴于嗅觉在许多关键行为中的作用，”他们写道，“复活的圣诞岛老鼠可能难以觅食、发现捕食者或寻找配偶——所有行为都无异于生存。”
然而，对团队来说，这项研究的目的并不是要带回一只老鼠。 “我们实际上并不打算这样做，因为世界可能不再需要老鼠了，”吉尔伯特开玩笑说。
相反，它是为了探索灭绝的极限。作为该领域的领先专家，吉尔伯特一直对它的可能性犹豫不决。 “所有古代 DNA 都是垃圾，”他在 2017 年说，并非完全指的是遗传物质的质量，而是一些关键基因进化得非常快。通过进化淘汰的“缺失基因”永远是个问题。
让吉尔伯特感到困扰的是，被遗漏的古代 DNA 片段并不是任意的。相反，在重建过程中不包括它们可能会严重改变动物的生物学和行为。如果一种已灭绝的动物表现不同，特别是当被引入今天的环境时——它与过去的栖息地相距数百年甚至数百万年——我们只是做了一个复制品吗？换句话说，我们是否愿意接受一个在基因上相当于一头毛茸茸的大象的重建的类似猛犸象的存在？
他的团队还承认，比较一个更密切相关的物种可以帮助更好地重建灭绝的基因组。一种选择是黑老鼠，它在我们的社区里游荡。作为下一步的试验性步骤和概念验证，该团队正在考虑使用 CRISPR 编辑黑鼠的基因组，使其类似于圣诞岛老鼠的基因组。
对于专注于增强生物多样性的遗传方法的非营利组织Revive & Restore的首席科学家 Ben Novak 来说，“任何追求灭绝的人都必须接受这样一个事实，即我们希望尽可能地接近那些愚蠢的东西。环境，” 他对科学新闻说。他计划将这项研究的分析应用到他自己的工作中。作为鸟类保护生物技术项目经理，诺瓦克长期以来一直专注于使用基因和克隆技术实现“伟大的旅鸽复出”。这将是一个艰巨的项目：旅鸽与其现代版本之间的基因差异是圣诞岛和挪威老鼠之间的两倍多。
至于吉尔伯特，他质疑我们是否应该更多地关注现在而不是过去。他说，作为一项技术，去灭绝是“令人着迷的”。但由于有如此多的动物受到威胁，“人们不得不怀疑这是否是金钱的最佳用途，而不是让仍然存在的东西活着。”
图片来源： Ogmios / Wikimedia Commons
