克隆黑足鼬誕生!是美國首次克隆本土瀕危物種

克隆黑足鼬誕生!是美國首次克隆本土瀕危物種
蒙大拿州貝爾納普堡印第安人居留地的一只黑足鼬。野外黑足鼬的數量可能不到500只,而且多為近親繁殖。科學家克隆了一只死去已久的黑足鼬,試圖給這個種群注入更多的多樣性。
攝影:SUMIO HARADA, MINDEN PICTURES
 
撰文:DOUGLAS MAIN
 
  你可能聽說過克隆羊多莉,現在,讓我們歡迎黑足鼬伊麗莎白·安。
 
  科學家利用一只死去多年的野生動物的細胞,成功克隆了一只瀕危的黑足鼬。這是美國首次克隆本土瀕危物種。
 
  黑足鼬是唯一原產于北美地區的鼬類動物,這次克隆是黑足鼬保護工作中的里程碑。這個物種曾生活在廣闊的美國西部,但由于農民和牧場主消滅了它們的主要獵物草原犬鼠,黑足鼬的數量逐漸減少。20世紀70年代,黑足鼬被認為已經滅絕;1981年,在牧場狗的帶領下,科學家在懷俄明州發現了一群數量為18只的黑足鼬。
 
  這些幸存者被納入由美國魚類及野生動物管理局科羅拉多州分局部分負責的圈養繁殖計劃,隨后它們被重新引入大平原地區的8個州。但只有7個原始野生黑足鼬繁殖了后代,現存所有的黑足鼬都是近親。管理局的黑足鼬恢復協調員Pete Gober說,今天野生種群的數量約為400至500只。
 
  新克隆體是一只名叫薇拉的雌性野生黑足鼬的基因復制品;20世紀80年代中期,薇拉死于懷俄明州,且沒有活著的后代。它的細胞被冷藏保存在冷凍動物園(Frozen Zoo);這是圣地亞哥動物園全球野生動物保護協會(San Diego Zoo Global)的一個項目,收集了全世界約1100種稀有、瀕危物種的樣本。研究人員希望培育伊麗莎白·安,并將它的后代引入野外,為種群送去急需的基因多樣化。
 
  “我們非常激動,簡直可以說欣喜若狂,”維亞金寵物與馬公司(ViaGen Pets and Equine)的首席科學官Shawn Walker說。這是一家寵物克隆私人公司,與美國魚類及野生動物管理局、圣地亞哥動物園全球野生動物保護協會和生物技術保護組織“復興和恢復”(Revive and Restore)共同完成了這次克隆。
 
  “復興和恢復”組織的執行理事Ryan Phelan說,這次成功意味著克隆可以作為保護工作中的有效手段。圣地亞哥動物園全球野生動物保護協會的遺傳保護主任Oliver Ryder說,這也說明了保存稀有瀕危物種的細胞的重要性。
 
  黑足鼬一直面臨著森林鼠疫的威脅,這是一種由跳蚤傳統的細菌感染,往往會致命,也是黑足鼬生存的主要威脅。研究人員希望增加遺傳多樣性可以幫助它們抵抗這種病原體。Phelan說,未來也有可能采用基因改造的辦法。
 
制造克隆體
 
  克隆的第一步,是從一只注射了鎮定劑的蒙眼貂(近緣種)身上提取卵子,這是為了避免讓瀕危的雌性黑足鼬面臨危險。Walker說,卵子已成熟,維亞金公司的科學家用移液管移走了細胞核和遺傳物質;在把薇拉的細胞內容物轉移到每個卵子后,科學家進行了激活刺激(本質上是一個電荷),促使細胞分裂。這樣形成的胚胎被植入一只蒙眼貂體內,其中一個成功發育。
 
  這與25年前克隆羊多莉的誕生過程基本相同,不過略微復雜一些,因為涉及到將遺傳物質從一個物種轉移到另一個物種。多莉是世界上首個用成體細胞克隆出來的哺乳動物。
 
克隆黑足鼬誕生!是美國首次克隆本土瀕危物種
2020年12月31日,“復興和恢復”組織的科學家Ben Novak前往國家黑足鼬保護中心看望伊麗莎白·安。在這張照片中,它只有三周大。
供圖:REVIVE & RESTORE
 
  12月10日,在科羅拉多州的魚類及野生動物管理局黑足鼬保護中心,伊麗莎白·安出生。根據管理局的說法,這個名字沒有什么特別含義,只是國家黑足鼬保護中心為在那里出生的眾多動物準備的名單中的一個。
 
  到目前為止,檢查結果顯示它很健康。伊麗莎白·安將繼續接受監測,科學家希望它最終能繁殖下一代。如果一切順利,它的孫子或曾孫將在2024年或2025年被重新引入野外,“復興和恢復”組織的科學家Ben Novak說。
 
保持活力
 
  科學家表示,他們不認為把克隆動物的后代重新引入野外會帶來負面影響。Gober說,就像所有回歸自然的黑足鼬一樣,伊麗莎白·安的后代首先要適應和觀察戶外圍場里的生活。在那里,圈養的黑足鼬必須展現出捕食草原犬鼠的能力以及其他生存必備技能。
 
  伊麗莎白·安不是第一個用死去已久的個體克隆出來的瀕危物種。“復興和恢復”組織、圣地亞哥動物園全球野生動物保護協會和維亞金公司之前曾合作克隆了一匹瀕危的普氏野馬。這匹馬于2020年8月出生。
 
  Ryder說,冷凍動物園里的細胞存活了30多年,并制造出活下來的克隆體,對于這一點他很激動。20世紀80年代末,他鼓勵收集薇拉的皮膚活檢細胞,以研究這個物種的遺傳學特征;當時人們認為這樣的細胞無法進行克隆。如今Ryder告訴我們,它們甚至可以轉化成干細胞,然后被培育成任何類型的體細胞。
 
  今天所有的黑足鼬都有親緣關系,不是兄弟姐妹,就是表親。存在于伊麗莎白·安體內的薇拉的基因具有3倍的遺傳多樣性,Phelan說。這種遺傳多樣性的注入,將有助于它們繁殖,增加對疾病和應激源的抵抗力。
 
  “擴大基因庫是一次巨大的機遇,可以為物種帶來可持續性”Ryder說。
 
(譯者:Sky4)
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