十九世纪,风景秀丽,油画中一幅大型渡渡鸟风景秀丽。

不会飞的渡渡鸟在17世纪灭绝了。生物技术公司Colossal Biosciences计划让它复活。图源:哈特,F/Bridgeman Images

上周,一家生物技术公司宣布了一项大胆的努力,以“灭绝”渡渡鸟。17世纪晚期,这种不会飞的鸟从印度洋上的毛里求斯岛上消失了,成为人类对自然界负面影响的象征。这个计划真的可行吗?

总部位于德克萨斯州达拉斯市的Colossal Biosciences公司获得了2.25亿美元的投资(其中包括名人帕丽斯·希尔顿的资金),此前该公司宣布了消灭澳大利亚袋狼(一种有袋动物)的计划,并创造出具有长毛象特征的大象。但Colossal的计划依赖于基因组编辑、干细胞生物学和畜牧业方面的巨大进步,成功与否还远未确定。

纽约奥罗拉威尔斯学院的细胞和分子生殖生理学家托马斯·詹森说:“有这么多钱可用,真是令人难以置信的兴奋。”“我不确定他们追求的最终目标在不久的将来是否超级可行。”

彩虹色的鸽子

Colossal的计划从渡渡鸟最近的亲戚开始,彩虹色羽毛的尼科巴鸽子(Caloenas nicobarica).该公司计划分离和培养专门的原始生殖细胞(PGCs)——制造精子和卵子生产细胞——从发展中的尼科巴。Colossal公司的科学家将使用CRISPR等工具编辑PGCs中的DNA序列,使其与渡渡鸟的DNA序列相匹配。然后,这些经过基因编辑的PGCs将被插入来自代理鸟类的胚胎中,以产生嵌合动物——那些具有来自两个物种的DNA的动物——产生类似渡渡鸟的卵子和精子。这些可能会产生类似渡渡鸟的东西(Raphus cucullatus).

首尔国立大学的鸟类繁殖科学家Jae Yong Han说,要编辑尼科巴鸽子的PGCs基因,科学家首先需要确定允许这些细胞在实验室中蓬勃发展的条件。研究人员已经在鸡身上做了这件事,但需要时间来确定适合其他鸟类PGCs的适当培养条件。

更大的挑战将是确定可能将尼科巴鸽转变为渡渡鸟的基因变化。包括加州大学圣克鲁兹分校古遗传学家贝丝·夏皮罗(Beth Shapiro)在内的一个团队已经对渡渡鸟的基因组进行了测序,但尚未公布结果。夏皮罗是Colossal研究渡渡鸟项目的顾问。夏皮罗的团队说,渡渡鸟和尼科巴鸽有一个共同的祖先,生活在大约3000万到5000万年前2016年报告1.通过比较这两只鸟的核基因组,研究人员希望识别出区分它们的大部分DNA变化。

来自老鼠的见解

哥本哈根大学的进化生物学家汤姆·吉尔伯特也是Colossal公司的顾问,他认为渡渡鸟基因组的质量很高——它来自他提供给夏皮罗的一个博物馆样本。但他说,要找到这两只鸟之间所有的DNA差异是不可能的。古代基因组是由退化DNA的短序列拼凑而成的,因此充满了不可避免的缺口和错误。和他去年发表了一项研究比较已灭绝的圣诞岛鼠(鼠属macleari)和挪威褐鼠(鼠形2表明渡渡鸟基因组中的缺口可能位于自其谱系与尼科巴鸽子分离以来变化最大的DNA区域。

即使研究人员能够识别每一种基因差异,将数千种变化引入PGCs也不是一件简单的事情。“我不确定这在不久的将来是否可行,”詹森说,他的团队在对鹌鹑基因组进行单一基因改变时遇到了困难。

只关注DNA改变的一个子集,比如改变蛋白质序列,可以大幅减少所需的编辑数量。但吉尔伯特说,目前还不清楚这是否会产生类似野生渡渡鸟的东西。他说:“我担心帕丽斯·希尔顿(Paris Hilton)认为她会得到一只看起来像渡渡鸟的渡渡鸟。”

另一个问题是需要找到大型鸟类,比如鸸鹋(Dromaius novaehollandiae),可以充当替代品,詹森说。“渡渡鸟蛋比尼科巴鸽子蛋大得多,你不能在尼科巴鸽子蛋里养渡渡鸟。”

鸡胚胎对来自其他鸟类的PGCs相当容易接受,Jensen的团队已经创造出了可以产生鹌鹑精子的嵌合鸡——迄今为止,产生卵子的努力都失败了。但他认为,将PGCs(尤其是经过大量基因编辑的PGCs)从一只野生鸟类转移到另一只野生鸟类将更具挑战性。

保护恩?

Colossal首席执行官本•拉姆(Ben Lamm)承认存在这些障碍,但他认为这些障碍并不是交易的障碍。他补充说,致力于渡渡鸟灭绝的工作将有助于保护其他鸟类。“这将为鸟类保护领域带来很多新技术,”詹森表示赞同。

维卡什·塔塔亚(Vikash Tatayah)是位于瓦科斯-菲尼克斯的毛里求斯野生动物基金会的保护主任,他对渡渡鸟灭绝可能给保护带来的关注也很感兴趣。“这是我们想要接受的东西,”他说。

但他指出,17世纪威胁渡渡鸟的捕食者并没有消失,而渡渡鸟的大部分栖息地已经消失了。“你必须要问,”他说,“如果我们有这样的钱,难道不是更好地花在恢复毛里求斯的栖息地和防止物种灭绝上吗?”