反灭绝辩论:我们应该让长毛象复活吗?

一个由未来学家领导的小组斯图尔特•布兰德被认为是一种尝试使用基因技术来恢复灭绝物种的运动,例如羊毛猛犸象和乘客鸽子。在一个360年耶鲁大学环境布兰德提出了试图恢复灭绝很久的物种的理由,而生物学家保罗·r·埃利希他认为这种想法构思拙劣,在道德上是错误的。

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解除灭绝的案例:为什么我们
应该带回羊毛猛犸象

随着基因技术的进步,我们也许有一天能够恢复早已消失的物种,比如长毛象和候鸽。这是一个值得追求的目标,对环境保护和我们对自然世界的认识都有切实的好处。

可测序的DNA可以从博物馆标本和一些灭绝物种的化石中恢复。20世纪80年代的这一发现引发了人们的想法,即有可能让一些灭绝的动物复活。对活的基因组进行更廉价的猎枪测序的出现,意味着“古代DNA”的高度碎片化状态不再是重建早已消失的生物的整个基因组的障碍。与此同时,自2000年以来“合成生物学”的兴起提供了高度精确的基因组编辑工具。

也许我们可以重新编辑死亡已久的基因组。也许灭绝的物种可以再次在地球上行走。也许它们能再次在野外茁壮成长。

“斯图尔特
斯图尔特•布兰德

这一前景促使我和妻子瑞安·费伦(Ryan Phelan)共同创立了一个非营利组织(她是该组织的负责人;我写这样的长篇大论),名为《复兴与恢复》。它的使命是“通过对濒危和灭绝物种的基因拯救来提高生物多188金博网注册就送188样性。”我们已经意识到,基因拯救可以有广泛的应用。正在开发的复活灭绝物种的基因组技术可以用来防止某些濒危物种的灭绝。

残存种群较少的物种面临的一个主要问题是渐进式近亲繁殖。它们失去了繁殖能力(通常是由于有害基因的纯合性增加),它们缺乏强大适应所需的遗传多样性(它们的许多有价值的基因变体,称为“等位基因”,在种群急剧下降时丢失)。新的基因组编辑技术应该能够很容易地恢复活基因组的杂合性。甚至有可能从博物馆标本或化石中恢复“灭绝的等位基因”,使残存种群恢复其曾经拥有的适应性健壮性。

如果我们成功,保护故事可能会从持续的抱怨到高诉讼和新兴奋。

在保护基因组学的新兴领域中,防止灭绝变成逆转灭绝。如果灭绝的等位基因可以复活,那么完全灭绝的基因组呢?你所需要做的就是把这种灭绝动物最近的亲缘动物的活基因组植入其中。对于旅鸽来说,是带尾鸽;长毛象,亚洲象(我将以《复活与恢复》所关注的这两款游戏为例。大海雀、卡罗来纳长尾小鹦鹉、象牙嘴啄木鸟、加勒比僧海豹、沙塞斯蓝蝴蝶、石南母鸡、袋狼(塔斯马尼亚虎)、胃育蛙、新西兰恐鸟、夏威夷o’o等等——有成百上千种可供选择。)

但为什么要这样做呢?带回来一些已经消失了一个世纪的鸽子或消失了四千年的长毛大象有什么意义?那么,保护非洲的无毛大象、中国的过度专业大熊猫、北极的危险北极熊,或者任何我们花了这么多钱和精力去保护的濒危物种,有什么意义呢?

对位法

反灭绝是一件令人着迷的事情
概念,但非常愚蠢的想法

著名的生物学家保罗·r·埃利希他认为,试图恢复灭绝物种将占用拯救濒危物种和栖息地的资源,并将转移我们对保护地球所需的关键工作的注意力。
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我们保护濒临灭绝的物种,保护主义者反驳(以及大多数公众同意),以保留我们可以的最富有的生物多样性,保留具有重要生态角色的生物,或者人们喜欢保护整个濒危生态系统的徽章。188金博网注册就送188我们保护他们学习科学以更好地保护它们。我们保护他们撤消人类造成的伤害。

所有这些理由都适用于恢复灭绝物种,还有一些理由——比如,一群猛犸象将长牙智慧带回遥远的北方,或者成群的候鸽再次使太阳变暗,这让人感到纯粹的兴奋。这将是一种可能性的重新架构,就像人类登陆月球一样重要(成本只占很小一部分)。保护生物学将跃上基因科学的前沿。保护环境的故事可以从消极转变为积极,从持续的抱怨和内疚转变为击掌和新的兴奋。

候鸽是北美最具标志性的灭绝。当它们在19世纪末被屠杀的数量从数十亿到零时,我们意识到同样的事情也将发生在美洲野牛身上,保护濒危物种成为了一种公认的理念和做法。如果能扭转启发现代保护的创始人类错误,那该有多好。这将意味着保护生物学又回到了原点。

东部森林曾经是旅鸽的栖息地,现在又回来了,需要一种关键的鸟类物种的回归。

Aldo Leopold描述了乘客鸽的生态作用,就像他们是森林火灾一样:“每年的羽毛暴风雨咆哮着,下来,在整个大陆,吸吮森林和大草原的升起的水果,在一个旅行的生活爆炸中燃烧它们。“他们的旧栖息地是着名的东部落叶林,主要是回归,也许需要回归一个重要的鸟类,只有最古老的树木记得。(其他伟大的需要复兴是美国栗子,曾经四分之一的森林树木,由于遗传技术和美国栗子基金会的努力,现在回来强烈。)

俄罗斯科学家Sergey Zimov称,羊毛猛犸象是最重要的基石物种之一,俄罗斯科学家在西伯利亚北部的“先来山东公园”。当北方北部的北部千年前的牛群开始了,Zimov说,地球上最大的生物群系,称为“猛犸干草原”,从草原转换为北方森林和苔原。在全球变暖的几天,解冻苔原正在释放温室气体,而草原修复碳。Zimov目前正在恢复远处的草原,用麝香肿,智慧和雅库蒂亚马。他耐心等待猛犸象。“我们用军事坦克击倒树木,但他们没有粪便。”

赖恩和我在华盛顿的国家地理学会组织了“TedxDeextintintine”,享有合理的解除灭绝的想法进入了上行的公众话语。它被广泛报道并讨论过。鼓励辩论,主题正式变得“争议”。反对这个想法的论据落入了三种模式,具体取决于谁在宣传疑惑 - 一般公众,专业保护主义者或与生物技术的人。

”长毛
长毛象大约在1万年前就在其主要生活区域灭绝了。飞海雀/维基共享

公众的担忧集中在以前灭绝的动物被重新引入野外会发生什么。他们可能会像葛藤一样胡作非为!或者,他们肯定无法生存,因为自他们的时代以来,世界发生了如此之大的变化;随着栖息地的消失,它们唯一的希望就是在动物园里生活,这是可悲的。换句话说,人们普遍认为,自然要么无可救药地脆弱,要么已经完全崩溃。

环保人士很少表达这样的担忧,因为他们知道,在过去几十年里,无论是从其他地区还是从圈养繁殖项目,成功地将长期消失的动物重新引入野外是多么普遍。在消失了70年之后,狼群重新回到了黄石国家公园,这被认为是近年来保护狼群最伟大的举措之一。黑脚雪貂又回到了美国的高原上。在欧洲,海狸被重新引入,狼也被重新引入,这都要归功于废弃农田的大面积植树造林。世界自然保护联盟(IUCN)的重新引入专家组经常发布报告,记录世界各地的大量案例研究。除了海洋岛屿和一些淡水系统外,大自然并没有受到破坏,也不是特别脆弱。

两件事担心保护专业人士。一个是解除灭绝将是如此昂贵和高知识,即它会从关键方案中转移资金和注意力以保护濒危物种。科学美国人的一个无符号编辑:“以保护名称的昂贵和遗产的植物群和动物群的一个昂贵和华丽的项目看起来不负责任:我们应该只能让大象才能追求猛犸象吗?当然不是。”

在什么宇宙中,我不得不怀疑,人们对猛犸象的新兴奋地变得突然对堤坝突然漠不关心?如果在这些问题中确实存在零金额权衡,我们可以假设3500万美元的加利福尼亚植物饲养和重新引入的3500万份花费必须在该州排出其他保护项目。没有发生。更有可能的是,解除灭绝将吸引重大的新资金来源和保护兴趣。

反灭绝很可能会吸引大量新的资金来源和保护兴趣。

保护主义者之间的另一个担忧是,巨大的警告“灭绝是永恒的!”将失去其刺痛,政治家将停止为濒危物种的保护与争论有关:“如果惠夫斯灭绝,这没关系;你可以稍后让他们回来。“35年前在圣地亚哥动物园的奥利弗莱德创立了冷冻动物和来自濒危动物的DNA的奥利弗莱德时,他的恐惧完全相同。现在已经保留了一千种物种,对保护濒危物种的保护以及对保护它们的政治支持没有明显危害的效益。解除灭绝可能会带来新的知识和新的公众参与防止灭绝。

我认为,反对反灭绝最好的论据,是最具技术性的,集中在复活灭绝基因组的极端复杂性上。它还没有被完成。也许这是不可能的。

迄今为止,已经对8个灭绝物种的整个基因组(包括核和线粒体“古老dna”)进行了散弹枪测序和重组。长毛象就是其中之一;明年初,旅鸽将成为第九个。但它们的基因组与它们的近亲亚洲象和带尾鸽有何不同呢?能够识别出从灭绝基因组转移到活基因组的重要基因吗?那么非编码调控基因呢?如果有大量的基因需要转移呢?目前正在对这些问题进行研究。令人鼓舞的答案并不能保证。

接下来的任务是将基因数据转化为活的基因。这在合成生物学中是很常见的,通常是在微生物中,但越来越多的是在像老鼠这样的脊椎动物中。与诱导多能干细胞一起工作(感谢诺贝尔奖得主山中信也)使任务变得轻松,而由哈佛大学遗传学家乔治·丘奇开发的“多重自动化基因组工程”机器可以同时编写许多基因。但是将一整套已经灭绝的特征转化为一个活的基因组还没有发生。

如果它长得像候鸽,飞起来也像候鸽,那它是原鸟吗?

那你要怎么接近活的动物呢?对于哺乳动物,你必须进行物种间克隆——将灭绝物种的重组基因组体细胞核移植到代孕母亲的无核卵子中,然后将早期胚胎植入她的子宫。这一极其棘手的过程只被证明过一次,那就是一只爪哇班腾小牛(使用了冷冻动物园的DNA)成功地从一只家牛身上出生。这种方法不适用于鸟类,因为它们的胚胎从未被植入;它们不断地沿着输卵管移动。不过,苏格兰罗斯林研究所(Roslin Institute)正在研发的一项技术或许有用。它涉及到用灭绝鸟类的性腺创造出嵌合的亲本鸟类,能够使灭绝物种受精并产卵。到目前为止,这种方法的唯一证据是一只嵌合鸭子,它成功地产生了鸡的精子,并生下了一只小鸡。

如今,合成生物学的工具正在进步,其速度比摩尔定律快了好几倍。一年看来不可能的事情,几年后就变得昂贵了,之后很快就变成了例行公事。对反灭绝过程的技术批评通常是完全正确的,但不一定会持续很长时间。

最后一个问题是,复活的动物是否真的是灭绝的动物。如果它长得像候鸽,飞起来也像候鸽,那它是原鸟吗?我们没有任何活着的祖先可以与之相比。(关键的实验将是用同样的方法把带尾鸽子变成已知的活鸟,比如哀鸽。)如果主要是旅鸽,这样够好吗?肯特·雷德福(Kent Redford)是野生动物保护协会(Wildlife Conservation Society)的前首席科学家,他指出,我们所热衷保护的美洲野牛主要是野牛,它们有相当多的牛类基因。假设我们完全复制旅鸽的基因组。基因组是鸟吗?你的同卵双胞胎是人类吗?

对我来说,复活灭绝物种最吸引人的地方之一就是需要多长时间。即使一切进展顺利,将旅鸽(以及其他物种,如果技术可行的话)带回地球也需要几十年的时间。一只母长毛象宝宝要花20年的时间才能长大并生下一个女儿。让兽群回到亚北极地区,让猛犸象草原恢复放牧,将是一个世纪的工程。

在这样一个世纪中成长起来的孩子们也许会改变一下,他们对人与自然关系的看法可能不是悲剧性的。



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反对解除案件:这是一个迷人但愚蠢的想法

保罗·r·埃利希(Paul R. Ehrlich)著

即使恢复灭绝的物种是实用的,这是一个可怕的想法。它将远离拯救濒危物种及其栖息地的资源,并将我们从保护地球所需的关键工作中转移。