【菜科解读】

灭绝动物复活技术能圆侏罗纪公园之梦吗？

上个月，发表于细胞出版社旗下期刊《当代生物学》的一篇论文显示，古遗传学家将研究重点转向了圣诞岛虎头鼠，他们的发现也揭示了“复活”技术的局限性。

美国加州大学圣克鲁兹分校的科学家于近日表示，他们用数年时间首次对300多年前灭绝的渡渡鸟进行了完整的基因组测序，这使得科学家有可能采用克隆技术使这种已经灭绝的鸟类重新复活。

国际自然保护联盟(IUCN)将灭绝物种复活定义为培育在功能上与原始灭绝物种等同的替代生物，但不是完全相同的复制品。

在越来越多物种加速灭绝的当下，复活灭绝动物似乎给不少人带来“重新来过”的希望。

然而，果真如此吗？

物种加速灭绝：人类时代的常态与悲哀

慵懒阳光下，一只“大狗”正好奇地打量着镜头。

与狗不同的是，它嘴巴张开的幅度要大得多，身体的后半段有像斑马一样的条纹。

其实，它并不是什么狗，而是已经灭绝的生物——袋狼(塔斯马尼亚虎)。

这个画面来自1933年在博马里斯动物园录制的视频。

在此之后3年，最后一只已知的袋狼正式宣告死亡，这一物种永远告别了历史舞台。

在它之前，渡渡鸟、旅鸽、极乐鹦鹉、塔斯马尼亚鸸鹋和无数被人类祖先吃光的史前动物都已经告别历史；

而在它之后，北白犀、华南虎、隐鹮、平塔岛象龟和加湾鼠海豚们也相继离开了我们。

随着人类活动范围不断扩展，物种灭绝的状况还在继续恶化。

在《我们星球上的生命》里，知名自然纪录片制片人大卫·爱登堡爵士指出，全球昆虫数目在短短30年间已经减少了1/4，德国失去了75%的飞虫，波多黎各近90%生活在树冠里的昆虫和蜘蛛都已经消失。

根据生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台(IPBES)发布的《全球评估报告》，如今全球物种灭绝的速度比过去一千万年的平均速度高出至少几十倍至数百倍，并且仍在加速。

自1500年以来，在人类行为驱使下已有至少680种脊椎动物灭绝，且目前正面临着灭绝威胁的物种平均比例达到总数的25%，体型大、生长缓慢、生境特化的物种(如大猩猩、鲨鱼、热带硬木树种和大型猫科动物)尤其受到威胁。

复活灭绝动物并非“复制 粘贴”

不少人提出，在科学发达的今天，或许人类可以运用技术手段复活灭绝动物，以此来弥补此前人类造成的过错，甚至使建造侏罗纪公园成为可能。

事实上，复活灭绝动物并非像“复制 粘贴”那么简单。

当前，灭绝物种的复活主要有三种途径。

一是回归繁殖，即识别与已灭绝物种有相似特征的现有物种，并有选择地进行繁殖，产生更接近已灭绝物种的后代。

例如，现已灭绝的欧洲野牛，是所有现代牛的祖先。

科学家正通过“陶罗斯计划”将其复活，希望通过选择性繁殖与欧洲野牛基因相似的现代牛，培育出一种与欧洲原始野牛非常相似的物种。

与其他更复杂的灭绝物种复活方法相比，这是一种非常粗糙的技术。

二是为人熟知的克隆技术，也是人们通常认为最直接有效的技术。

该技术通过提取包含灭绝动物DNA的细胞核，克隆培育出灭绝动物。

具体做法是将这些DNA植入没有本身DNA的卵细胞(从该灭绝物种的现代近亲中提取)，该卵细胞在代孕雌性动物子宫中完成发育过程，而它的后代将是一个与灭绝物种完全相同的基因副本。

该方法仅适用于濒临灭绝或者刚灭绝不久的物种，因为它需要保存完好的卵核。

2003年，科学家使用克隆技术复活欧洲比利牛斯山脉野山羊。

该物种是在2000年灭绝的，最后一只野山羊的细胞被冰冻在液氮中。

克隆的野山羊被命名为“布卡多”，不幸的是，它出生几分钟后就死亡，但这是最接近真实的灭绝动物复活实例。

但该方法面临DNA“保质期”的问题。

一般认为，经过百万年的降解后，提取DNA的可能性无限接近于零。

此外，由于微生物污染，远古生物样本中提取的大部分DNA都不属于原主，而属于在遗骸上繁殖的微生物。

三是基因工程。

这是基于现代科技的最新技术，它使用基因编辑工具如CRISPR等，植入灭绝动物而非灭绝动物近亲物种的基因中，合成后的杂交基因组再植入替代孕体。

然而，通过基因工程“复活”的灭绝动物其实只是现代动物与灭绝动物的杂交体。

“哈佛猛犸复活项目”正在努力识别适应寒冷苔原气候所需的重要基因，一旦确定，这些基因就可以插入亚洲象的基因组。

他们希望得到一种杂交细胞，其中大部分是亚洲象的DNA，还有一些猛犸基因。

因此，即使项目取得成功，其最终结果也将不是一个“纯种”的猛犸复制体，而是一个经过基因改造、外形像猛犸的杂交亚洲象。

来源：科技日报

一个没有牙齿、两条腿的鳄鱼表亲揭示了恐龙统治之前的生活

图片来源：豪尔赫·冈萨雷斯，NHMLAC恐龙研究所版权所有据洛杉矶县自然历史博物馆：在三叠纪，我们所知的现代动物刚刚开始多样化，形成一系列形态和体型，这些动物与公众更为人熟知的已灭绝和现存动物的生活方式相呼应，但它们成群结队，最终走上了截然不同的道路。

举个例子：Labrujasuchus expectatus。

在《脊椎动物古生物学杂志》上描述的Labrujasuchus外形与似鸟龙类非常相似，这是一种来自白垩纪的双足恐龙，体型与现代鸵鸟相似。

但Labrujasuchus起源于主龙类的一个分支，该分支导致鳄鱼以四足且满是牙齿而闻名。

新描述的Labrujasuchus用两条腿、细小的手臂和无牙的嘴巴在喙中穿梭——几乎与鳄鱼的距离极为接近。

在三叠纪，你可以期待意想不到的事情。

在那个时代的原始星球大战酒吧居民中，有兔蜥类（lagerpetids），它们是双足恐龙的近亲，其亲属后来飞翔成翼龙;那个住在树上的怪异镰龙（Drepanosaurus），手上有一只树懒般的爪子，尾巴上还有一个小爪子;还有水生爬行动物迷你坦克Vancleavea，仅举几例。

Labrujasuchus expectatus，是新确认的鳄鱼科成员——一群古老的鳄鱼亲戚，其体型类似双足小臂的兽脚类恐龙——用双脚步踏入了这个奇异爬行动物的世界。

“我们看到许多现代动物和非鸟类恐龙的成功策略最早出现在三叠纪，而Shuvosaurs正是这种趋同进化的一个很好的例子，”论文的主要作者Alan Turner博士说。

“双足行走无疑是鳄鱼亲属走的一条独特的道路，但这条路恐龙和后来的鸟类都走得很广阔。

显然，这对这些动物有效。

”Labrujasuchus expectatus是仅有的五个已确认物种之一，它填补了该地区早期发现的两种shuvosaurs之间的空白，古生物学家知道这是一种有待发现的进化联系。

这个发现是意料之外的，这启发了物种名“expectatus”女巫属名Labrujasuchus源自“Ranchos de los Brujos”（女巫牧场），这是古西班牙语中幽灵牧场的名称，以及希腊语单词Σο χο （suchus），意为“鳄鱼”。

“传说当地牧场主们给这个地方取名为‘Ranchos de Los Brujos‘，是为了让人们远离Archuleta兄弟的偷牛行为，”合著者内特·史密斯博士和NHMLAC恐龙研究所主任兼策展人格雷琴·奥古斯丁说。

“我们想向那段多彩的历史致敬，并致敬幽灵牧场在拓展我们对三叠纪视野中所扮演的非凡角色。

我们还想强调化石记录的工作原理——在三叠纪早期和晚期分别发现了一个shuvosaur，意味着我们古生物学家知道中间可能还有更多等待被发现和描述的存在。

”纪念Ghost Ranch合作20周年三叠纪拥有奇异的生物种类，仿佛属于另一个地球，但那些早已消失的怪人身体结构在时间中回响，映照着我们现代怪人，他们常常面临灭绝的危险。

简而言之，理解三叠纪的过去有助于我们更好地理解和保护当下，也许地球上没有比幽灵牧场更能展现那个早已逝去的时代。

幽灵牧场拥有四个采石场，古生物学家数十年来发掘，至今仍出产该时代一些最精美的化石。

“今年夏天是内特和他的同事们来到幽灵牧场进行发掘的20周年纪念，我们非常自豪能在促成这项令人难以置信的研究中发挥核心作用，”幽灵牧场教育与静修中心体验与社会影响主任乔安妮·勒弗拉克说，该中心每年夏天接待古生物学家和志愿者团队。

“无论游客是想探索其标志性的自然景观和精神疗愈，还是深入古代历史，幽灵牧场都是地球上独一无二的地方。

我们期待与特纳博士、史密斯博士及所有同事合作，继续分享这片非凡之地多年。

”幽灵牧场因乔治亚·欧姬芙对其色彩斑斓的荒地的戏剧性绘画而闻名，这里举办着一项由史密斯博士在NHMLAC恐龙研究所共同领导的多年持续发掘项目，旨在从海登采石场采集晚三叠纪生物。

小行星对恐龙来说可能是坏消息，但对真菌来说却是好消息

二叠纪-三叠纪灭绝（2.52亿年前）后，全球范围内都有真菌大量繁殖的记录，但在恐龙灭绝后，只在新西兰的一个地点有记录。

美国巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究人员Rosanna P.Baker和Arturo Casadevall想要调查这种后来的真菌爆发是否也是一种全球现象。

寻找古代孢子两人分析了从科罗拉多州和北达科他州保存良好的地质遗址采集的沉积样本。

他们考察了晚白垩纪、白垩纪-古近纪边界以及早古新世的材料。

为了提高发现古老真菌孢子的机会，贝克和卡萨德瓦尔采用了更温和、无酸性的制备技术，而非传统的处理方法，后者能去除脆弱或较小的孢子。

研究人员在他们调查的三个地点发现了真菌爆炸。

具体来说，他们报告称，在小行星撞击前大约3万到1万年，真菌大发已经开始。

他们认为这可能与现今印度地区德干陷阱火山大规模喷发期间的气候冷却有关。

那颗消灭恐龙的小行星可能引发了全球真菌大流行鲍林坑段有真菌刺。

（A）左侧的照片显示了岩石地层学，K/Pg边界由黄色虚线表示，与每个样品中真菌形态在总微化石计数中所占百分比的柱状图（右侧）对齐。

（B）三种真菌穗中最丰富的真菌形态类型的代表性图像。

研究作者在论文中写道：“晚白垩纪真菌繁殖事件与德干火山活动的时间关联表明，生态动荡发生在波利斯撞击前数万年，可能促成了白垩纪-古近纪灭绝事件。

”然后，小行星撞击后，真菌活动出现了更显著的激增。

“我们的结果证实了K/Pg边界出现真菌激增，支持了这一假设：这次大规模灭绝，就像标志着二叠纪末期的那次灭绝一样，随后是全球范围内真菌活动增加的时期。

”真菌盛宴科学家们认为，这两种真菌爆发的主要驱动力是大量死去的有机物积累。

首次花期，由于大量二氧化硫和灰烬喷射到大气中，导致的快速气候变化很可能扰乱了陆地植物生态系统。

作为自然的循环利用者，真菌会在突然大量死去的有机物中繁衍。

同样的过程将在小行星撞击后以更大尺度发生，该撞击使地球陷入全球撞击冬季，留下更多腐朽物质。