恐狼是电视剧《权力的游戏》中那只凶猛犬科动物“冰原狼”的原型。在游戏《龙与地下城》和《魔兽世界》中,也有恐狼的存在。如今,这种史前掠食动物早已超越生物学意义上的存在,作为文化符号深深烙印在大众心中。
近日,美国生物技术初创公司Colossal Biosciences(以下简称“Colossal公司”)宣布,他们利用古代DNA、克隆和基因编辑技术,改变了灰狼的基因,创造了3只恐狼幼崽。这是全球首例成功实现“重生”的灭绝动物。
从万年前化石中测序DNA
历史上,恐狼曾在北美大陆繁衍生息,直至约1.3万年前灭绝。基因组数据表明,它们大约在250万至350万年前,由两个已灭绝的犬科谱系杂交进化而来。恐狼体型比灰狼更大,肌肉更发达,主要以马和野牛为食。
为使恐狼这一物种“重生”,Colossal公司从两块化石中提取并测序了远古DNA:一块是来自美国俄亥俄州、距今1.3万年的牙齿化石;另一块是来自爱达荷州、距今7.2万年的内耳骨化石。
该公司采用了一种新颖的迭代基因组组装方法,生成了迄今为止最完整的恐狼基因组。分析结果显示,恐狼与灰狼的DNA相似度高达99.5%,而非此前认为的与豺更相似。利用分析结果,研究人员在14个基因位点上进行了20次靶向基因编辑,其中15次旨在使基因与在恐狼样本中发现的变体相似。编辑后的细胞系通过全基因组测序和核型分析筛选,最具生存能力的细胞系则通过体细胞核移植技术克隆到供体卵细胞中。这些胚胎随后通过异种代孕方式植入并培育,最终成功诞生了这种已经灭绝的动物。
截至目前,该公司已培育出3只恐狼。
基因编辑助力“复活”灭绝物种
恐狼并非Colossal公司唯一想复活的动物。他们想要复活的灭绝动物名单上还有猛犸象、渡渡鸟和袋狼。今年3月,该公司就已通过复制猛犸象DNA,培育出一只“长毛小鼠”。这是一种嵌合体动物,拥有猛犸象长长的金色毛发,以及快速的脂肪代谢能力。
该公司声称,他们用于“复活”已灭绝物种的技术,同样能用于防止现存但濒临灭绝的动物走向绝境。
尽管引人注目,但在这一领域,Colossal公司并非一家独大。一家总部位于美国加州的保护组织“复活与恢复”,为全球范围内的灭绝物种复活、生物多样性增加以及濒危物种拯救项目提供资金支持。还有另一个组织“欧洲野化”,为致力于保护和恢复欧洲大陆物种的科学家提供支持。
伦理和生态问题备受关注
美国《时代》杂志5月的封面刊登了恐狼雷穆斯的照片。科学史上,外来物种引入后演变为入侵物种的案例比比皆是。20世纪70年代,水产养殖业将亚洲鲤鱼引入美国,如今它们正泛滥成灾,挤压其他物种的生存空间。这正印证了“好心办坏事”的无奈现实。
至今,克隆技术仍面临诸多难题。通过克隆技术诞生的动物,常伴随一系列健康问题,如出生时体型异常庞大、器官发育缺陷、过早衰老、免疫系统功能紊乱等。
据美国有线电视新闻网报道称,许多反对“复活灭绝物种”的人认为,投入该项目的巨额资金本可花在更有意义的地方,而且培育杂交生物可能也会危及代孕动物。