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地球上滅絕的物種成千上萬，人們卻對(duì)恐龍、猛犸象等巨獸最感興趣。隨著古生物學(xué)的發(fā)展，越來越多遠(yuǎn)古巨獸被發(fā)現(xiàn)。大約在石炭紀(jì)和侏羅紀(jì)期間，很多生物的體型都非常巨大。那么為什么如今的世界再無巨獸?

大個(gè)頭生存大不易

記者/李鵬

編輯/丁林 視覺設(shè)計(jì)/張林 校對(duì)/李云鳳 供圖/視覺中國(guó)

隨著遠(yuǎn)古時(shí)代化石的不斷發(fā)現(xiàn)，眾多史前生物的面紗也被慢慢揭開。熟悉地質(zhì)學(xué)的讀者都知道，大約在石炭紀(jì)和侏羅紀(jì)之間，很多生物的體型都非常巨大，特別是恐龍，小一點(diǎn)的也有幾噸重、幾米高，某些植食性恐龍，身體竟然能達(dá)到二三十米長(zhǎng)、五六層樓高?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多體重超過數(shù)十噸的恐龍的化石，2-3只恐龍的身體連接起來就和足球場(chǎng)一樣長(zhǎng)，人類在其面前就如同螞蟻。

直到萬年以前，地球陸地上依舊生活著體型高大的長(zhǎng)毛犀牛、猛犸象等一些巨獸，但是后來它們也消失了。為何現(xiàn)在地球的陸地上再也看不到這樣的史前巨獸了呢?不同的研究有不同的說法。

空氣含氧量下降導(dǎo)致物種變小?

在地球物種進(jìn)化的漫漫長(zhǎng)河中，不同時(shí)期的地質(zhì)、氣候及環(huán)境特征造就了不同特點(diǎn)的動(dòng)物類型。研究表明，地球如今的氣候其實(shí)并非最適合生物繁榮發(fā)展。3億-1億年前，地球的生態(tài)環(huán)境比現(xiàn)在要好的多，不像現(xiàn)在有那么多沙漠，空氣中氧氣和水汽的含量也比現(xiàn)在高一點(diǎn)，溫度也略高一點(diǎn)，所以那個(gè)時(shí)代地表上的生物數(shù)量比現(xiàn)在還要多，比如它們的遺體多到都變成了地層中大量的煤和石油，可以想象那個(gè)時(shí)候地球的生物多樣性以及數(shù)量有多么豐富。

后個(gè)頭發(fā)生了變化，將后代移回普通氣壓，它們的體型也會(huì)恢復(fù)。

北京自然博物館副研究員王寶鵬告訴北京科技報(bào)記者，在恐龍生活的時(shí)代，地球上的含氧量也比現(xiàn)在高很多。有研究表明，在距今約2億年前，地球上曾經(jīng)爆發(fā)了劇烈的火山運(yùn)動(dòng)，火山使得當(dāng)時(shí)地球上的二氧化碳含量劇增，造成了溫室效應(yīng)。這種情況下，整個(gè)地球很快就變成了一個(gè)溫?zé)岢睗竦?ldquo;熱帶雨林”，植被增加的同時(shí)也使得當(dāng)時(shí)陸地上的大氣含氧量異常充足，大約是當(dāng)今的1.5倍，由于含氧量高，地球具有更為旺盛的生產(chǎn)力，物種要比現(xiàn)在繁盛得多，這也讓恐龍等一些巨獸的食物來源極為豐富，而豐富的食物來源讓眾多遠(yuǎn)古生物在競(jìng)爭(zhēng)中趨向于更大的個(gè)體進(jìn)化，結(jié)果就導(dǎo)致巨獸越來越多。這種進(jìn)化其實(shí)就像后來的一些動(dòng)物物種在隔絕的大陸中個(gè)體越來越小一樣，都是適者生存在起著內(nèi)在的作用。

但是后來爆發(fā)在地球上的大型災(zāi)難，導(dǎo)致地球環(huán)境起了變化，恐龍等巨獸一步步走向了滅亡。由于空氣中的含氧量也越來越低，幸存下來的個(gè)體為了生存和繁衍，在進(jìn)化的道路上個(gè)體也變得越來越小。

并且科學(xué)家們通過化石記錄發(fā)現(xiàn)，在恐龍之前，地球上就有巨大的物種存在，它們就是3億年前石炭紀(jì)的巨型節(jié)肢動(dòng)物，包括超大的昆蟲和蝎子，吊蘭大小的蜘蛛，還有1.5米長(zhǎng)的千足蟲等等。其中，最有特點(diǎn)的一種巨脈蜻蜓，翼展可以達(dá)到接近1米，有老鷹那么大。那個(gè)時(shí)候，地上爬行的蝎子以及許多蟲類體長(zhǎng)也都在1米以上，遠(yuǎn)古蜈蚣蟲的身長(zhǎng)甚至可以達(dá)到驚人的2.6米。王寶鵬說，現(xiàn)在已經(jīng)有眾多的科學(xué)研究證實(shí)，石炭紀(jì)的許多昆蟲個(gè)體巨大，與大氣中的含氧量高具有很大的關(guān)系。

3億年前，這些體型巨大的昆蟲曾經(jīng)昌盛一時(shí)。但經(jīng)過大約5000萬年，從二疊紀(jì)的中期到晚期，隨著地球大氣中含氧量的下降，眾多大型昆蟲的個(gè)頭也越來越小了。

近些年，有科學(xué)家通過對(duì)果蠅的研究發(fā)現(xiàn)，有的果蠅在高氧環(huán)境中體型增大，有的并沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環(huán)境下，接受試驗(yàn)的果蠅生活到第五代，身體尺寸增長(zhǎng)了20%。因此一些研究的科學(xué)家認(rèn)為，或許氣壓高低也與物種個(gè)體的大小有很大的關(guān)系。

地球引力增大導(dǎo)致遠(yuǎn)古巨獸消亡?

有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，在遠(yuǎn)古時(shí)代之所以巨獸眾多，可能與地球引力具有很大的關(guān)系，地球引力越小，地球上的生物個(gè)體越大;引力越大，生物個(gè)體就越小。而那時(shí)的地球引力，可能要比現(xiàn)在小很多。這主要是有科學(xué)家通過對(duì)阿爾卑斯山的調(diào)查研究，推斷地球的半徑比2億多年前，即阿爾卑斯山開始形成時(shí)縮短了2千米。根據(jù)萬有引力定律，當(dāng)?shù)厍虻陌霃酱蠖|(zhì)量不變時(shí)，地球上物體所受到的引力更小。因此一些人認(rèn)為，在恐龍時(shí)代地球上的生命所受的引力比現(xiàn)在小，因此物種的個(gè)體都很大，也會(huì)有眾多巨獸的誕生。

“這種說法有道理，但是未必正確。”中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員張雙南對(duì)記者表示，如果那個(gè)時(shí)候的地球半徑大一些，的確物體所受引力就會(huì)小一些，但是這樣的觀點(diǎn)還需要可靠的證據(jù)，他本人現(xiàn)在也不相信這個(gè)說法。

實(shí)際上，從地球的遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)在，地球究竟是在變大還是在變小，目前在科學(xué)界依舊沒有定論。近些年，國(guó)際學(xué)術(shù)界另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為，從遠(yuǎn)古時(shí)代到現(xiàn)在，我們的地球處于持續(xù)膨脹中，也就是其體積在持續(xù)增大，依據(jù)相關(guān)專家的推測(cè)表明，我們地球的直徑，是每百年以約3-5米的平均增長(zhǎng)速度發(fā)展的，計(jì)算起來恐龍時(shí)代的地球直徑對(duì)比現(xiàn)在要少25千米左右。由于地球的質(zhì)量處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，每年逃逸的大氣質(zhì)量和落入地球的質(zhì)量差不多，也就是說，從遙遠(yuǎn)的恐龍時(shí)代甚至更遠(yuǎn)的年代，地球的質(zhì)量并沒有太大的變化。這意味著現(xiàn)在物體所受引力要比恐龍時(shí)代小一些。如果地球的引力真的對(duì)地球生命個(gè)體影響巨大的話，現(xiàn)在的生命個(gè)體應(yīng)該比恐龍時(shí)代還要大才對(duì)。很顯然，這樣的推論并不符合事實(shí)。

行星科學(xué)家、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員鄭永春也對(duì)記者表示，地球引力的變化導(dǎo)致巨獸消失并沒有充分的依據(jù)，更有可能的是在地球生物鏈或者生態(tài)系統(tǒng)的早期，由于地球的生態(tài)系統(tǒng)還不是特別復(fù)雜，允許一些巨獸的存在，后來由于生態(tài)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，就逐漸不允許巨型生物個(gè)體的存在，因?yàn)槭澄锞筒粔蛄恕?/p>

實(shí)際上，現(xiàn)在我們可以看到，就是在同樣地球引力的環(huán)境下，同樣的某種動(dòng)植物，在相同的年齡階段依舊有體積上的差異，比如同一年齡的大象，也不是都長(zhǎng)得一樣大。再如我們?nèi)祟?，個(gè)體也是不盡相同。這里面主要是遺傳基因在起著控制作用。

食量太大使巨獸更脆弱?

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)生物學(xué)博士候選人、巴拿馬史密森尼熱帶研究所的卡特琳娜·皮尼安托認(rèn)為，一些巨獸巨大的體積反而導(dǎo)致自身變得更加脆弱、更易滅絕。因?yàn)檩^大的動(dòng)物需要以一系列食物為食，要吃下更多類型的動(dòng)物，它們會(huì)與對(duì)手進(jìn)行更多競(jìng)爭(zhēng)。而生態(tài)系統(tǒng)只能夠支持較低的群體密度，因?yàn)樗鼈冃枰嗟馁Y源(包括空間)存活。當(dāng)食物供給縮小，一些巨型生物可能非常難尋找到足夠多的食物。因此，就一步步從地球歷史的舞臺(tái)上消失了。

其次地球的陸地幾乎是一個(gè)平面生存空間，生存競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，個(gè)體小的生物生存的靈活性更大。當(dāng)?shù)厍驓夂颦h(huán)境等變遷以后，體格小的反而更適合對(duì)環(huán)境的長(zhǎng)期適應(yīng)。

▲地球歷史上最大生物藍(lán)鯨的體型得益于海水浮力和它們獨(dú)特的進(jìn)食方式，而陸地上最大的生物蜥腳類恐龍(如雷龍、腕龍)體內(nèi)則有類似現(xiàn)代鳥類的中空結(jié)構(gòu)(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

由于海洋生存空間是立體空間，所以小個(gè)體在這里的生存優(yōu)勢(shì)并不明顯;反而大個(gè)體生物在立體空間里更容易獲得生存權(quán)利，且不易被殺死，這也是現(xiàn)在海洋里大型生物留存得更多的重要原因。直到今天，海洋里依舊生活著長(zhǎng)達(dá)30多米、重達(dá)80噸的藍(lán)鯨。

另外，大個(gè)體生物一般生存繁衍頻率要低于小個(gè)體生物，從基因突變影響進(jìn)化進(jìn)程的角度來說，小個(gè)體生物通過進(jìn)化適應(yīng)環(huán)境的先天能力要強(qiáng)于大個(gè)體生物，這也是小個(gè)體生物更容易適應(yīng)環(huán)境的原因之一。

不過這個(gè)過程并不是一直主導(dǎo)著地球進(jìn)化的過程。前不久，英國(guó)劍橋大學(xué)發(fā)布的一項(xiàng)新研究顯示，地球早期存在的一些復(fù)雜的有機(jī)體在進(jìn)化過程中變得更高、更大，其原因是要把后代散布到更廣闊區(qū)域，從而更好地繁衍。

刊登在英國(guó)期刊《自然·生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》上的研究報(bào)告說，在比震旦紀(jì)(約6.35億-5.41億年前)更早的時(shí)間里，生命體在體積上都非常微小。然而到了震旦紀(jì)，復(fù)雜的有機(jī)體開始出現(xiàn)，一些甚至在體型上能夠長(zhǎng)到2米高，它們盡管看起來像蕨類植物，但其實(shí)很可能是地球上最早出現(xiàn)的動(dòng)物之一。

研究人員認(rèn)為，許多在海洋中成功繁衍的生命，其實(shí)是能夠把后代“投放”到最遠(yuǎn)區(qū)域并建立聚集地從而占領(lǐng)周邊環(huán)境的一類，個(gè)頭足夠大才更有利于它們達(dá)到這一目的。

該報(bào)告主要作者、劍橋大學(xué)學(xué)者埃米莉·米切爾說，那個(gè)時(shí)候的海洋充滿營(yíng)養(yǎng)豐富的食物，沒有太多的競(jìng)爭(zhēng)壓力，甚至獵食者都還沒有出現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)在化石分析中發(fā)現(xiàn)，有明顯證據(jù)顯示它們的體型與擴(kuò)大繁衍范圍有更強(qiáng)的關(guān)系。

不過后來，當(dāng)巨獸在地球上開始崛起并統(tǒng)治地球很長(zhǎng)時(shí)間以后，隨著地球環(huán)境的變化，生物的“適者生存”策略又開始青睞體型小的個(gè)體和物種了，這也導(dǎo)致了恐龍個(gè)體的變小。

在恐龍時(shí)代末期，地球的氣候變得寒冷以后，恐龍的生存也變得更加困難，并且隨著長(zhǎng)周期氣溫的下降及氣候的干燥，植物也在不斷減少，尤其是引發(fā)的食物鏈的緊張，導(dǎo)致大型恐龍走向了末路。

王寶鵬說，在恐龍的演化中，為了適應(yīng)不斷變化的生存環(huán)境，獸腳類恐龍的個(gè)體就一直在變小，這有利于它們適應(yīng)各種各樣的棲息環(huán)境，并且減少對(duì)能量的需求。

再后來，獸腳類恐龍最終演化出了羽毛、翅膀等特征，有很多科學(xué)家認(rèn)為它們就是鳥類的祖先。也就是說，這種體型不斷變小的恐龍，在恐龍大滅絕時(shí)代卻最終活了下來，并且繁衍到了現(xiàn)在。

▲美洲、大洋洲的巨型哺乳動(dòng)物群曾遭受重創(chuàng)(黑色物種已滅絕，綠色幸存。圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

遠(yuǎn)古人類大肆捕殺使巨獸滅絕?

自從人類一步步走上歷史的舞臺(tái)以后，地球陸地上所剩不多的一些巨獸，比如劍齒虎、猛犸象、披毛犀等也開始走上了滅絕之路。這些遠(yuǎn)古巨獸滅絕的原因，科學(xué)家曾提出過很多觀點(diǎn)，包括人類狩獵活動(dòng)、陸地變更以及氣候變化等，但主要原因可能還是人類導(dǎo)致。盡管單個(gè)人類的力量很小，但是當(dāng)人類學(xué)會(huì)大規(guī)模的集體狩獵以后，再大的巨獸也不再是人類的對(duì)手。

近些年，英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的研究人員對(duì)大量古生物化石、人類遷徙及歷史氣候變化數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全球多個(gè)地區(qū)開始出現(xiàn)人類繁衍的時(shí)點(diǎn)，與巨型動(dòng)物逐漸消亡的時(shí)點(diǎn)吻合，這讓研究人員得出結(jié)論：人類可能是導(dǎo)致遠(yuǎn)古巨型動(dòng)物滅絕的主要因素，氣候變化只是起到助推作用。

發(fā)起這項(xiàng)研究的劉易斯·巴特利特說，盡管基本確定了人類是遠(yuǎn)古巨獸滅絕的主因，但現(xiàn)在還不清楚具體是哪些人類活動(dòng)將巨獸推向滅絕邊緣，有可能是人類為獲得食物獵殺了它們，也可能是人類將巨獸們趕出棲息地導(dǎo)致了它們的滅亡。

不過該項(xiàng)研究的研究人員也表示，盡管他們的數(shù)據(jù)模型能解釋大部分地區(qū)巨型動(dòng)物滅絕的時(shí)點(diǎn)和程度，但亞洲地區(qū)卻是個(gè)例外。從化石數(shù)據(jù)來看，亞洲地區(qū)的巨型動(dòng)物似乎更能適應(yīng)環(huán)境變化，滅絕的過程也更漫長(zhǎng)。這意味著對(duì)于亞洲的一些史前巨獸為何滅亡這一問題，還需要更多深入的研究?！?/p>

復(fù)活猛犸的“一步”之遙

記者/劉辛味

在所有的已滅絕動(dòng)物中，除了恐龍，最為人喜愛的恐怕就是猛犸象——按照受歡迎程度，它們可算冰河時(shí)期的大熊貓。巨大的象牙和長(zhǎng)毛讓人過目不忘，在很多藝術(shù)作品中，最后一批幸存的猛犸闊步走在寒冷的西伯利亞苔原上，雄壯中透著一股悲涼。如今，基因編輯技術(shù)的發(fā)展給了科學(xué)家“復(fù)活”古生物的希望，可真正復(fù)活猛犸象，還有很長(zhǎng)的路要走。

猛犸滅絕的原因難以確定

雖然今天的科學(xué)家們已經(jīng)開始通過各種技術(shù)試圖“復(fù)活”猛犸，但猛犸滅絕的原因卻無法定論。

猛犸象有很長(zhǎng)的演化歷史，它們的祖先南非猛犸象在300萬年前離開非洲向北遷移，最終遍布?xì)W亞大陸，成為更新世中后期地球分布最廣的陸地哺乳動(dòng)物。今天人們常說的猛犸象是“真猛犸象”，又稱長(zhǎng)毛猛犸象(Mammuthus primigeniu)，它是猛犸象家族中最后的物種。原始的真猛犸象一直在西伯利亞地區(qū)繁衍生息，約20萬年前，它們才從西伯利亞擴(kuò)散到了歐洲和亞洲其他地區(qū)。又過了10萬年，它們穿過白令海峽來到了北美州的北部。

經(jīng)過了“短暫”的繁榮后，這些陸地上曾經(jīng)的巨無霸自1萬年前開始從大陸上消失。最后一群生活在北冰洋弗蘭格爾島的真猛犸象，一直堅(jiān)持活到了距今3700年前。由于猛犸象留下了大量的化石，西伯利亞地區(qū)甚至還保存了多具完整的猛犸遺骸，它們成了被研究最多的史前物種。

絕大多數(shù)猛犸在更新世晚期和全新世早期消失了，它們屬于第四紀(jì)滅絕事件中消失的物種之一。關(guān)于第四紀(jì)滅絕事件的成因，科學(xué)家提出了兩種假說：氣候變化和人類捕獵。對(duì)于猛犸的滅絕，科學(xué)家還不清楚應(yīng)該歸咎于兩者其一，還是兩者結(jié)合。

氣候假說認(rèn)為，在冰河時(shí)期快結(jié)束時(shí)，由于氣候變暖，海平面上升導(dǎo)致了猛犸的棲息地大規(guī)模減小，最終滅絕。但猛犸并沒有完全消失，有些種群在相對(duì)狹小的島嶼上又生存了數(shù)千年。

人類捕獵假說也有很多證據(jù)，最典型的就是猛犸消失的時(shí)間與人類活躍的時(shí)間吻合，科學(xué)家在多處人類遺跡中同時(shí)發(fā)現(xiàn)了猛犸的骨骼，壁畫中刻著獵殺猛犸的場(chǎng)景，甚至發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完全由猛犸骨頭制成的小屋?？茖W(xué)家也發(fā)現(xiàn)，另一些區(qū)域猛犸的減少持續(xù)更久，遠(yuǎn)在人類活動(dòng)出現(xiàn)之前。人類獵殺假說還受到很多質(zhì)疑，例如與猛犸同時(shí)代，也被人類獵殺的野牛、駝鹿等大型哺乳動(dòng)物為什么沒有滅絕?

近幾年，科學(xué)家又找出了各種可能導(dǎo)致猛犸滅絕的證據(jù)，如對(duì)弗蘭格爾島上的猛犸象臼齒樣本進(jìn)行了全基因組測(cè)序，發(fā)現(xiàn)了猛犸遺傳多樣性降低的趨勢(shì)。他們還從測(cè)序中發(fā)現(xiàn)了遺傳缺陷，這暗示著滅絕是猛犸自身的原因;對(duì)圣保羅島的地質(zhì)探測(cè)則發(fā)現(xiàn)，這一帶的淡水在5600年前開始減少，這可能導(dǎo)致了當(dāng)?shù)孛歪锏臏缃^……但無論哪種說法，都無法一錘定音。

▲左起：非洲象、始祖象、猛犸象、鏟齒象、嵌齒象。除了非洲象、亞洲象之外，其他的長(zhǎng)鼻目巨獸都已滅絕(來源：視覺中國(guó))

“復(fù)活”猛犸總共分幾步?

隨著越來越多的冷凍遺骸被發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家漸漸有了“復(fù)活”猛犸的雄心壯志。“復(fù)活”(De-extincition)并不是單純地指復(fù)活某一物種，而是具有抗滅絕或反滅絕的意思，具有更深遠(yuǎn)的意義。反滅絕的過程可以包括重新生育出已滅絕的物種，也可以是創(chuàng)造出外觀類似的個(gè)體，這是一個(gè)創(chuàng)造新生物的過程，但新的生物能否復(fù)原已滅絕物種的習(xí)性并繁衍下去，也被考慮在內(nèi)。

目前，復(fù)活猛犸主要有兩個(gè)主流的嘗試方向，一是用細(xì)胞生物學(xué)的方法，實(shí)現(xiàn)猛犸象的克隆。這是個(gè)三步走的方法，和“把大象裝冰箱”一樣。

第一步是找到凍土中的保存完好，具有完整功能的猛犸象細(xì)胞。本來這一步非常困難，因?yàn)閺膭?dòng)物死亡的那一刻起，細(xì)胞內(nèi)的DNA也開始降解。科學(xué)家們很幸運(yùn)，在永久凍土中的殘骸中發(fā)現(xiàn)了保存完好的細(xì)胞。

第二步是利用現(xiàn)代大象的卵母細(xì)胞作為受體，將猛犸遺傳物質(zhì)植入，形成具有發(fā)育功能的胚胎細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)異體克隆。這里需要克服克隆效率的問題。能否獲得足夠多的卵細(xì)胞也是問題，因?yàn)閬喼尴笠呀?jīng)被世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)列入瀕危物種紅色名單。但在去年2月，我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)恢復(fù)了猛犸細(xì)胞的全功能，形成了胚胎細(xì)胞。

至今困難重重的則是第三步，將重構(gòu)胚胎細(xì)胞移植到代孕母象的子宮內(nèi)，讓其發(fā)育成猛犸個(gè)體。因?yàn)閺?qiáng)烈的排斥反應(yīng)，科學(xué)家根本找不到適合最終“關(guān)上冰箱門”的代孕母親，猛犸象即使和最為親近的亞洲象相比，基因組差異仍有4.7%。

另一個(gè)復(fù)活猛犸象的可行方向是基因編輯，這與《侏羅紀(jì)公園》中的情景十分相似——電影中科學(xué)家從琥珀中的蚊子血中提取了恐龍基因組，又用了青蛙DNA進(jìn)行填補(bǔ)，最終將恐龍復(fù)活?？茖W(xué)家認(rèn)為這種方法理論上是可行的。2015年，一個(gè)由瑞典科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)從兩只真猛犸象的DNA中得到了完整的基因組序列。未來，他們只要知道了每個(gè)測(cè)出的基因所對(duì)應(yīng)的功能，再把關(guān)鍵的DNA片段導(dǎo)入到現(xiàn)存的親緣大象物種中，替換掉原有的基因，就能一定程度上實(shí)現(xiàn)猛犸的“復(fù)活”。當(dāng)然，什么基因?qū)?yīng)什么功能，至今對(duì)科學(xué)家來說都是棘手的問題。

▲復(fù)活猛犸的策略(來源：《海峽時(shí)報(bào)》)

猛犸的救星

在嘗試使用基因編輯技術(shù)復(fù)活猛犸的科研團(tuán)隊(duì)中，不得不提一位“瘋狂”科學(xué)家——被稱為“合成生物學(xué)之父”的哈佛大學(xué)遺傳學(xué)教授喬治·丘奇(George Church)。

丘奇的復(fù)活猛犸團(tuán)隊(duì)組建于2012年，當(dāng)時(shí)《全球概覽》創(chuàng)始人斯圖爾特·布蘭德(Stewart Brand)在籌備復(fù)活猛犸、旅鴿等滅絕物種時(shí)找到了丘奇，希望他能提供技術(shù)上的幫助。丘奇很自然地想到了“基因剪刀”CRISPR——一種有效、便捷的基因編輯技術(shù)，可以對(duì)DNA進(jìn)行修剪、添加或替換。丘奇本人正是最早將CRISPR用于人類細(xì)胞的科學(xué)家之一。2015年3月，丘奇和他的團(tuán)隊(duì)利用CRISPR技術(shù)，把從冷凍的猛犸遺骸的耳朵、脂肪和毛發(fā)中提取的DNA碎片提取出來，移入了現(xiàn)代亞洲象的皮膚細(xì)胞中，這是猛犸象在滅絕后，它們的基因首次處于了活躍狀態(tài)。

這個(gè)“復(fù)活者聯(lián)盟”有一個(gè)長(zhǎng)期規(guī)劃。美國(guó)作家本·莫茲里奇(Ben Mezrich)把“復(fù)活者”團(tuán)隊(duì)攻克猛犸復(fù)活難關(guān)的經(jīng)歷寫進(jìn)了暢銷書《又見猛犸象：基因剪刀重新定制生命》。書中首次描述了丘奇團(tuán)隊(duì)的終極目標(biāo)：把猛犸復(fù)活出來，并帶到西伯利亞，以此改善生態(tài)環(huán)境、對(duì)抗氣候變化。

丘奇在2017年2月宣稱，只要有兩年時(shí)間，就能制造出大象與猛犸象的雜交胚胎，最終在人工子宮內(nèi)孕育“猛犸”。此時(shí)他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將45個(gè)猛犸象的DNA轉(zhuǎn)移到了亞洲象的細(xì)胞內(nèi)(表達(dá)出更茂密的毛皮、更厚的脂肪、低溫下輸氧的紅細(xì)胞等)。此事經(jīng)過媒體的傳播，變成了“2年后就能復(fù)活猛犸”的謠言，引起了廣泛的關(guān)注。

實(shí)際上，丘奇知道復(fù)活猛犸可能是最不可能完成的項(xiàng)目。對(duì)他來說，復(fù)活猛犸是創(chuàng)造一種此前從未有過的生物，希望以此能夠保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并使用能抗寒的大象重建北極苔原的氣候。

▲喬治·丘奇正與 一只虛擬猛犸互相凝視(來源：NBC)

復(fù)活沒那么簡(jiǎn)單

很多科學(xué)認(rèn)同“復(fù)活”的做法，因?yàn)榘l(fā)展相關(guān)技術(shù)，也能更好地保護(hù)如今未滅絕的生物。但是，在提出復(fù)活猛犸或其他動(dòng)物時(shí)，除了技術(shù)上的難題外，也帶來了很多其他問題，例如復(fù)活的標(biāo)準(zhǔn)不一：只要復(fù)制出了外觀相似的大象就是復(fù)活，還是“復(fù)活象”能按猛犸象曾經(jīng)的生活方式繁衍生息算作復(fù)活?

2015年，加州大學(xué)圣克魯茲分校的進(jìn)化生物學(xué)教授Beth Shapiro在《如何克隆猛犸象：復(fù)活的科學(xué)》一書中稱，創(chuàng)造出個(gè)體僅能算“復(fù)活”的第一階段，第二階段則是猛犸能自由地漫步在廣闊無垠的凍土苔原上，不會(huì)再面臨滅絕的風(fēng)險(xiǎn)。

在另外一些反對(duì)復(fù)活的專業(yè)人士看來，猛犸象的滅絕是因?yàn)椴贿m應(yīng)環(huán)境的變化，而“復(fù)活”是干涉自然選擇的行為，違背自然規(guī)律。中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員袁訓(xùn)來就認(rèn)為，地球上的物種生存200-300萬年后滅絕是正常的自然現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室復(fù)活猛犸象并不能改變地球物種滅絕的自然規(guī)律，在生物進(jìn)化研究方面價(jià)值不大。

實(shí)際上，復(fù)活一個(gè)滅絕物種的成本極高(高達(dá)數(shù)百萬美元)，而目前有2萬多種生物正瀕臨滅絕，將資金用于“復(fù)活”會(huì)削弱對(duì)今天瀕危動(dòng)物的保護(hù)。所以不少科學(xué)家認(rèn)為復(fù)活猛犸是得不償失，還不如把精力放在保護(hù)現(xiàn)有的動(dòng)物上。

另一方面，如果復(fù)活出來的動(dòng)物并不能適合野外生存，只能供人觀賞，甚至只能待在恒溫箱中，它的最終命運(yùn)仍然是滅絕。復(fù)活的滅絕生物還可能會(huì)把原始共生的寄生蟲帶回世界，而這些影響完全未知。想想復(fù)活的動(dòng)物會(huì)不會(huì)成為新的入侵物種，就讓很多科學(xué)家對(duì)“復(fù)活”持否定態(tài)度。

猛犸復(fù)活的支持者則認(rèn)為，因?yàn)槊歪锵蟮任锓N的滅絕很大程度上是人類的行為導(dǎo)致的，再讓它們重生是人類的義務(wù)。他們相信復(fù)活動(dòng)物有望豐富地球的生物多樣性，甚至能恢復(fù)某些被破壞的生態(tài)環(huán)境(正如丘奇所設(shè)想的)。

在掌握了“復(fù)活”猛犸技術(shù)后，科學(xué)家也許能拯救更多的其他物種。雖然爭(zhēng)議不斷，但幾乎沒有人否認(rèn)胚胎移植和基因編輯在醫(yī)學(xué)上巨大的潛力?？茖W(xué)家對(duì)于猛犸復(fù)活的努力，正是在鍛煉生物技術(shù)的“肌肉”。華大基因首席科學(xué)家徐訊也認(rèn)為，雖然批量復(fù)活滅絕動(dòng)物是不可取的，但掌握復(fù)活技術(shù)對(duì)保護(hù)生物多樣性有重要意義。

“猛犸象可以復(fù)活是偶然，因?yàn)閹浊昵八鼊偳稍谖鞑麃喓涞沫h(huán)境中保存下了完整的細(xì)胞核。”徐訊說，“其實(shí)猛犸象滅絕的時(shí)間離我們很近，因?yàn)?000年對(duì)于地球來說是很短的一段時(shí)間。而距我們更久遠(yuǎn)的恐龍如今只有化石，即使人們撿到了它的蛋，那里也沒有活的細(xì)胞和基因。”

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