科学家成功克隆濒危生物黑足雪貂,可为什么猛犸象无法被克隆?

在北美洲地区生活着一种小型食肉动物:黑足雪貂,它们体型较小,体重只有0.8-1千克左右,但却是凶猛的食肉动物,平均每年会吃掉100只土拨鼠左右。

黑足雪貂的生存离不开土拨鼠,它们不仅以土拨鼠为食,而且还会把土拨鼠的巢穴占为己有。然而由于土拨鼠会和牲畜争夺牧场,并且又是疫源生物之一,身上容易潜藏烈性病菌,所以在上个世纪时美洲地区的农民和政府开始投放毒饲消灭土拨鼠。

土拨鼠数量的减少,造成了黑足雪貂食物来源减少,以至于它们的种群数量不断下跌。再加上栖息地的丧失以及传染性疾病的扩散,导致原本无危的黑足雪貂种群面临崩溃,以至于在上个世纪时加拿大和美国相继宣布黑足雪貂灭绝。

但令人意外的是,被宣布灭绝10年左右美国本土又发现了100多只黑足雪貂,只是由于传染性疾病等原因,以至于最终只有18只个体被最终捕获,并在人工环境下繁衍后代。

幸运的是,经过工作人员的努力,黑足雪貂的数量有所回升。但另一个难题却始终威胁着黑足雪貂们的生存,那就是基因多样性减少。

我们知道,当一个种群数量不断减少之后,其种群内的基因多样性也会减少,即使它们能够繁衍数量较多的,但这些后代的近亲繁殖系数较高,以至于基因相似性较高,目前几乎所有的黑足雪貂都有亲缘关系。这意味着尽管种群的数量较多,但一旦种群内部爆发传染性疾病等原因,将可能导致整个种群全军覆没。

为了尽可能地保护它们,人们会将它们分割在不同的地方生存,这样即使一个种群发生传染性疾病,也有另外的种群个体存活,目前美国就将这些黑足雪貂安置在美国蒙大拿州东北部,南达科他州西部和怀俄明州东南部。

然而这种方法始终是治标不治本,真正有效的办法是尽可能地扩大它们的基因多样性。也就是说如果此时能够从野外找到一只野生个体,那么就可以丰富种群的基因多样性。

但是科学家们始终没有在野外发现这些个体。不过幸运的是,美国一研究所还保留着一只死于1988年的黑足雪貂维拉DNA,可以使用克隆的技术来复活该个体。

克隆黑足雪貂

在1988年时,野生黑足雪貂维拉没有留下任何活到繁殖期的后代,所以它的基因就此中断,现如今所有的黑足雪貂都和它没有亲缘关系。

为了扩大黑足雪貂的基因多样性,科学家们从黑足雪貂的近亲—家养雪貂身上取卵,并取出卵子的细胞核,将维拉的体细胞核移入到去核卵细胞之中,并通过一系列技术使得该细胞执行生殖细胞的功能,开始不断分裂,形成受精卵。

之后科学家再将这枚受精卵移入到家养雪貂体内,由它生下克隆体伊丽莎白·安。

该个体的基因和维拉一模一样,而当它存活到成年之后,科学家们就可以让它和现有的黑足雪貂交配,从而丰富黑足雪貂种群的基因多样性,增强它们的抗环境能力。

克隆濒危生物

其实黑足雪貂已经不是科学家们克隆的第一只濒危生物了,在此之前普氏野马也曾经被成功克隆过。

想要成功克隆濒危生物需要几个前提条件,首先就是要保存好野生个体的DNA,无论是黑足雪貂还是普氏野马,科学家们在上个世纪时保存了一批野生个体的DNA,虽然这些个体已经死亡,并且没有留下任何后代,但科学家认为时机成熟后这些细胞能够帮助它们“重生”。猛犸象难以被克隆的原因在于它们已经灭绝得太久了,活的体细胞很难保存,而且DNA在自然环境下会降解,所以克隆的难度比想象中的大。

其次是要能够找到“代孕母亲”,猛犸象的体型较大,难以有生物帮助它们“代孕”,而适宜为猛犸象“代孕”的大象也属于濒危生物,所以该项活动才没有实施。黑足雪貂的克隆之所以能够成功,是因为它们的近亲家养雪貂可以提供“代孕服务”。

总结

虽然现如今一些生物的个体数量有所恢复,但它们依旧面临灭绝的危险,这是因为它们的基因多样性不够丰富,很难抵挡外界的环境变化。而增加基因多样性的方法则是有新的野生个体参与其中,为了能够保护野生动物,提高它们的抵抗风险能力,科学家们已经开始将克隆技术应用其中,相信未来会有越来越多的物种能够真正地摆脱灭绝的风险。