渡渡鸟是一种长相古怪的不会飞的鸟,在17世纪末之前一直生活在印度洋的毛里求斯岛上。水手带来了老鼠等入侵物种和狩猎的习俗,渡渡鸟在短短几十年内灭绝。
现在,一组科学家希望通过一项大胆的计划让渡渡鸟复活,他们计划结合DNA 测序、基因编辑技术和合成生物学的进步,希望这个项目能够开辟鸟类保护的新技术。
“我们显然正处于灭绝危机之中。”加州大学圣克鲁兹分校生态学和进化生物学教授贝丝·夏皮罗说。贝丝·夏皮罗是Colossal Biosciences公司的首席古遗传学家,这是一家生物技术和基因工程初创公司,正在开展同样雄心勃勃的项目,以“复活”猛犸象和袋狼。
夏皮罗说,她已经完成了该项目关键的第一步——根据从丹麦渡渡鸟遗骸中提取的遗传物质,并对渡渡鸟的基因组进行全面测序。
渡渡鸟在16世纪首次被葡萄牙水手发现,并于1681年灭绝
她的下一步打算是将渡渡鸟的遗传信息与鸽子家族中渡渡鸟最亲近的鸟类亲戚——现存的尼科巴鸽和已经灭绝的罗德里格斯独行鸽进行比较。夏皮罗说,这是一个让他们缩小基因组研究范围的过程,能够更好地找出哪些突变“使渡渡鸟成为渡渡鸟”。但她警告说,复活的渡渡鸟永远不可能完全替代已经灭绝的渡渡鸟。
复活渡渡鸟的挑战
然而,使这只动物复活所需的后续工作——用古代DNA对渡渡鸟在世亲属的细胞进行编程——将更具挑战性。夏皮罗说,她希望采用现有的涉及原始生殖细胞的技术。原始生殖细胞是精子和卵子的胚胎前体,应用这样的技术,科学家们可以让鸭子生下鸡蛋并孵出小鸡。
她解释说,这个方法包括:从卵子中取出原始基因细胞,在实验室中培养它们,并编辑具有所需遗传特征的细胞,然后再将它们注射回同一发育阶段的卵子中。 即使该团队在这项高风险的努力中取得成功,他们也不能制作出17世纪渡渡鸟的“副本”,而是一种经过改变的混合形式。 然而,夏皮罗说,完善这些合成生物学工具将对鸟类保护产生更广泛的影响。这些技术可以让科学家在鸟类物种之间转移特定的遗传特征,以帮助在栖息地缩小和气候变暖时保护它们。
“这项技术适用于鸡……让它在整个鸟类生命树中的许多不同鸟类中发挥作用将是令人惊奇的,因为这将对鸟类保护产生巨大影响。”夏皮罗说, “如果我们发现有某种东西可以提供免疫力来抵抗一种正在伤害人群的疾病,并且你知道这种免疫力或抵抗这种疾病的能力背后的基因变化是什么——也许我们可以使用这些工具来转移它。”她补充道。
在毛里求斯一家博物馆展出的渡渡鸟骨架
爱丁堡大学罗斯林研究所鸟类生殖技术高级讲师兼私人主席迈克·麦格罗将该项目描述为“合成生物学界的登月发射”。 “现在必须能够用鸽子物种来做到这一点。实验对象从鸡种跳到其他鸟类物种这一部分重要而困难。”麦格罗说,他没有直接参与渡渡鸟项目,而是 Colossal 科学顾问委员会的成员。“大约 10 年来,我一直在尝试培养其他鸟类的生殖细胞。”他说,“这很难。”
去灭绝投资
无论 Colossal 及其科学家团队最终能否成功复活渡渡鸟和其他已灭绝的生物,灭绝计划及其可能产生的技术突破都让投资者兴奋不已。 Colossal 周二还宣布额外筹集了1.5亿美元,使该公司自 2021 年成立以来筹集的资金总额达到 2.25 亿美元。
这家公司的联合创始人兼首席执行官本·拉姆表示,他们正从投资者那里再筹集 1.5 亿美元,用于研究渡渡鸟。他说,这种鸟的重建版本可以在毛里求斯“重新野化”。渡渡鸟一直生活在毛里求斯。
欧洲分子生物学实验室副主任伊万·伯尼教授没有参与 Colossal 的工作,他表示在技术层面上重建渡渡鸟基因组将“非常具有挑战性”。
渡渡鸟经常被画成成肥胖和笨拙的样子。根据休谟的说法,这幅由莫卧儿艺术家乌斯塔德·曼苏尔(Ustad Mansur)创作于1625年左右的插图是最准确的插图之一
然而,批评人士表示,所涉及的巨额资金本可以更好地用于许多其他被列为濒危物种的动植物。“有太多事情迫切需要我们的帮助。既然现在有那么多令人绝望的东西,你为什么还要费心去挽救那些早已不复存在的东西呢?”研究渡渡鸟的伦敦自然历史博物馆鸟类古生物学家朱利安·休谟说。
休谟说,人们对渡渡鸟知之甚少,关于这种生物有很多神话。甚至它的名字的起源也是一个谜,尽管他认为它源于这只鸟发出的叫声。数百万年前,渡渡鸟的祖先生活在东南亚,当海平面较低时,它会前往毛里求斯,一旦海平面上升,它就会在没有捕食者的情况下与世隔绝。“飞行要付出很大代价。如果你不需要飞行,为什么还需要保持轻盈的体型?所有的水果和食物都在地上,当你变得不会飞时,体型就容易变大,渡渡鸟就是这样。”休谟说。
橙柿互动记者 金盈盈 综合报道