冰川和永冻层的融化,让休眠的生物通过自然和实验手段得以复活,使科学家深刻了解极端环境中的生命生存边界,但是,复活生物对人类健康、生态环境也可能带来潜在危害——
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论文成果截图。来源:《公共科学图书馆·遗传学》期刊 |
进化杂谈
近日,多国科学家团队宣称,在西伯利亚永冻层淤泥沉积物中,原本处于冰冻休眠状态的线虫被“叫醒”,此线虫已4.6万岁了。一时间,有关复活生物的话题再次受到关注。
人们在领略科技进步的同时,也感受到了自然的演变和生命的奇妙。同时,对极端环境下的生命现象有了更多认识,并对休眠生物的复活可能带来的潜在危机深表担忧。
冰川融化,远古病毒和细菌“蠢蠢欲动”
随着温室效应影响,南北两极冰川正以前所未有的速度融化。冰川就像洋葱被层层剥离,越来越古老的冰层出露在光天化日之下,不仅远古时期被冻死的动植物被暴露出来,那些被困在永冻层中休眠了数万年,乃至数百万年的远古病毒和细菌也在“蠢蠢欲动”,将随着冰川融化而复苏并释放出来。
1999年,美国科学家在格陵兰岛深达2000米的地下冰芯的样品中,检测到了番茄花叶病毒基因组的痕迹。这个在冰层中埋藏了14万年的番茄花叶病毒是目前发现的最为古老的病毒基因组痕迹。
2014年3月,科学家在俄罗斯的西伯利亚3万多年前的永冻层中,发现了迄今世界上最大的巨型病毒。科学家将其命名为“西伯利亚阔口罐病毒”。
2016年夏天,科学家还惊讶地发现,永冻层中的有害细菌业已威胁人类。比如西伯利亚亚马尔半岛上的一群驯鹿和游牧民,患上一种神秘的疾病,这是一种消失了82年的炭疽杆菌。
显然,随着两极冰川和永冻层的融化,一些古老的病毒可能会从冻土中复活,造成远古病毒的大回归,甚至有些病毒会为了生存而演化成超级病毒。到那时,它们对人类会构成何种威胁,将难以预测。
“迎难而上”,复活研究仍在探索和实验
科学家积极研究天然冰川和永冻层融化,复活像线虫那样的微生物,同时还热衷于开展针对灭绝动物复活的研究项目,尤其是人们更为期待的大型灭绝动物的复活。事实上这项研究虽小有成就,却仍在艰难探索和实验中,并受到伦理道德和生态等诸多因素的限制。
早在2003年,西班牙和法国科学家就曾成功“让时光倒转”,克隆出一只已经灭绝的动物——比利牛斯野山羊。这是第一个从灭绝动物中克隆出来的动物,可惜克隆的山羊仅活了7分钟。比利牛斯山脉的高地山羊在中世纪是非常丰富的,但在19—20世纪,由于人类的过度捕猎,走向了灭绝。
尼安德特人是人类祖先的近亲,曾与智人共同生活过,在欧亚地区都有分布,然而生存能力较强的尼安德特人却灭绝得十分迅速。近年来,以美国哈佛大学遗传学教授为首的科学团队一直致力于尼安德特人的克隆研究。
目前,科学家正在借助动物化石中留存的DNA,运用日益先进的克隆和基因技术,积极从事“复活”一些早已灭绝的动物,如猛犸象、渡渡鸟、恐鸟等。澳大利亚和美国研究人员联合研究了复活袋狼的基因。韩国、俄罗斯和中国的研究人员也正在尝试复活猛犸象。
当务之急,拯救濒危物种为重
复活灭绝物种有何意义?有人认为,复活远古灭绝生物是人类探索生命奥秘的需要。但是,即便科学家能够在实验室制造出复活的动物,仍将面临一系列疑问。例如,它们能否有效地消化和吸收经过不断进化了的现代食物?能否适应经过自然风化和人类活动而形成的相对软质地面?能否融入现代的生物群和自然生态环境?
尤其是,复活的灭绝动物都为个体,并不等同于复活整个种群。事实上,适宜它们生长的栖息地早已面目全非,或已消失。
诚然,对于近代才灭绝的物种,让它们重返地球是人类的责任。因为正是人类不当行为,如肆意捕猎、乱砍滥伐、大量排放二氧化碳等,才使动物在过去几百年来的灭绝不断加速。而通过研究这些生物的复活,有利于保护地球生物多样性,也有助于研制新型生物药品,或解答一些有价值的科学问题。
拯救濒危物种及其栖息地是当务之急。因为生物多样性是维系地球生态的关键环节,而摆在人类面前的是一场全球性生物多样化的危机,据了解,每天约有150种物种灭绝,这速度是地质时期的千倍。
显然,克隆消失不久或濒危状态的生物是人类的责任,从技术而言,这比复活远古灭绝生物相对容易,更有意义的是,此举将对维护生物多样性发展和生态系统平衡更为重要。
(作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员、南京古生物博物馆名誉馆长)