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科学家成功培育混血胚胎,北方白犀牛绝种厄运

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科学家成功培育混血胚胎,北方白犀牛绝种厄运或将改写

科学家成功培育混血胚胎,北方白犀牛绝种厄运或将改写

今年3月,地球上最后一头雄性北方白犀牛苏丹在肯尼亚死亡,剩下的Najin和她的孩子Fatu则是地球上最后的两头雌性北方白犀牛。

苏丹
令人遗憾的是,Najin和Fatu都有严重的生育障碍。这意味着,到她们离开的那天,就是这个物种从地球上彻底消失的时候。
近日,一个令人振奋的消息传来:7月4日,《自然》杂志发布一项最新研究成果。科学家首次用北方白犀牛的冷冻精子和基因最为接近的南方白犀牛的卵子,成功以体外受精的方式培育出白犀牛混血胚胎。下一步,混血胚胎会被植入南方白犀牛“代孕妈妈”体内——这意味着,北方白犀牛的基因或将延续,甚至纯种北方白犀牛也有望降生。

以南方白犀牛卵子培育出混血胚胎
“我们以为故事已经完结了。”野生动物生殖生物学家托马斯·希尔德布兰特医生称,苏丹死亡的消息曾让这一物种的繁殖希望变得渺茫。
混血胚胎成功培育后
未来三年目标:代孕出纯种北白犀

希尔德布兰特医生和他的团队存有4头雄性北方白犀牛的冷冻精子。目前,他们使用其中一个精子样本使得来自两头南方白犀牛的卵子受精,总计培育出4个混血胚胎。
“将混血胚胎植入代孕母体,目前还处于构想阶段。”不过,希尔德布兰特医生表示,他们对此非常乐观,也培育了3个纯种南方白犀牛的胚胎以便进行先期实验。接下来的几个月里,科学家将把纯种南方白犀牛的胚胎或混血胚胎植入代孕母体。
胚胎植入一旦成功,研究者将向肯尼亚当局申请提取Najin和Fatu的卵子,再以冷冻精子使其受精,从而培育纯种的北方白犀牛胚胎。该团队目标是在未来三年内代孕出纯种北方白犀牛。

人工繁殖与自然繁殖示意图
这次混血胚胎的成功培育是一项巨大的成功,因为提取卵子的过程有多重风险。靠近犀牛卵巢有一根大动脉,一旦刺入动脉则可能使其出血致死。为此,团队研发了一个特殊的、即将获取专利的设备,用一个60英寸长的仪器将取卵针管,在超声波监测下精准刺入卵巢。此外,取卵过程中,犀牛需要被麻醉长达两个小时,这也是“风险很大的一种状况”。
在取卵、培育胚胎之外,这种繁殖方式还面临着巨大问题——超级近亲繁殖。现有冷冻精子的4头雄性和可取卵的2头雌性基因非常接近。
因此,希尔德布兰特医生的团队及圣地亚哥动物园的研究人员也在探索其他的繁殖途径——诱导多能干细胞。这是一种能作为空白画布的细胞,它们可以分化成身体的任何一种细胞,包括精子细胞和卵子细胞。
目前,研究人员已经用北方白犀牛的皮肤细胞成功获得诱导多能干细胞。圣地亚哥动物园拥有12头北方白犀牛的皮肤细胞,基因上相对来说更为丰富。不过,利用诱导多能干细胞进行繁殖将花费更长时间——或长达十年。希尔德布兰特医生称,寻求更快速的繁殖方法非常重要,最好能以Najin和Fatu的卵子体外受精,在Najin和Fatu有生之年,培育出小犀牛。

Fatu,现存的北方白犀牛之一。
努力一直没有中断
但距成功培育小犀牛仍有长路要走

为了保护濒危北方白犀牛,跨国界的科学研究团队和肯尼亚奥佩杰塔保护区都做出了各种努力。
几十年前,科学家就开始收集储存北方白犀牛的基因材料。物种保护基因学家奥利弗·雷德从1986年就开始收集苏丹的皮肤组织,建立犀牛细胞银行。而其他科学家也从2008年开始冷冻北方白犀牛的精子,总计储存了300ml,约一罐苏打水的量。
去年,为了研究辅助繁殖技术,尤其是以“体外受精”技术挽救这个即将灭绝的物种,肯尼亚奥佩杰塔保护区跟美国一款社交软件Tinder合作,发起“世界上最名副其实的黄金单身汉”运动,筹集900万美元研究资金。
当时,肯尼亚奥佩杰塔保护区市场顾问艾洛蒂?桑佩雷告诉红星新闻记者,他们四年前就已经开始了辅助繁殖技术研究,但因为资金短缺,项目进程缓慢。
“财政支持是这个项目面临的最大挑战。苏丹已经43岁了,不知道还能活多久。为了赢得这场跟时间的赛跑,以最快速度找到研究资金至为关键。”研究项目组媒体宣传负责人史蒂文·习特指出。
一年过去,苏丹已经离开,但体外受精技术成功培育出胚胎无疑释放出了一种希望。
“从培育出胚胎到小犀牛降生还有很长的路要走。而成功培育出一只到成功培育出一群,那更是遥远的征程。”国际犀牛基金会主席苏茜·埃利斯表示,她同时也非常担心科技成为“房间里发光的东西”,吸引人们的注意力,而不再支持和关注犀牛栖息地的保护,以及实地的物种保护。
科技成了拯救物种基因的唯一方式
“我们本不该走到今天这步”

北方白犀牛是唯一能在中非野外生存的犀牛,它们几近灭绝并不是“物竞天择”的失败,只因不具有“防弹皮肤”。
以克计数的犀牛角越来越珍贵。主要由角蛋白构成的犀牛角能做药用,同时,很多人也喜欢拿犀牛角来作为身份地位的象征。为了获取昂贵的犀牛角,非法狩猎让所有犀牛都面临灭绝危机。爪哇犀牛只剩67头,苏门答腊犀牛只剩100头……除了偷猎,失去栖息地也是犀牛面临的主要生存威胁之一。
“避免犀牛灭绝最有效的方式就是阻止偷猎,但事实证明这太困难了。”辛辛那提动物园濒危野生动物研究保护中心主任泰瑞·罗斯告诉BBC,“到上世纪90年代末期,北方白犀牛只剩不到几十头,但还有可能从极低数量中保留下物种,但它们最后还是几乎被赶尽杀绝。”
为了防止非法狩猎,此前Najin、Fatu和苏丹一起受到包括警报器、瞭望塔、栅栏、无人机、警犬,及24小时警卫等多重严密保护。
罗斯指出,“重要的是从北方白犀牛如今面临的困境中学到经验。我们应该确保它们身上发生的事不会在其他濒危动物身上重演。科技非常发达,但我们原本就不该走到今天这种地步——高科技手段成了拯救有价值物种基因的唯一方式。”
(原题为《最后的北白犀?科学家已成功培育混血胚胎 绝种厄运或改写》)

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