猛犸的复活进展

如题所述

美国《大众科学》网站2011年1月18日报道 题:日本研究人员宣称计划在5年内复活长毛猛犸象
京都大学荣誉退休教授入谷秋良领导的一群日本研究人员已经开始计划用新的克隆技术复活灭绝已久的长毛猛犸象。这些研究人员希望在5或6年内复活一只新生的猛犸象。如果成功,它将成为冰河时代以来首只诞生的猛犸象。
由于猛犸象死亡的时间较近(同恐龙相比),并且它们生活和死亡时的天气极为寒冷,北极地区留下了很多保存较为完好的猛犸象遗体。过去数年中,人们开始对克隆这种动物产生兴趣,但总是遇到各种问题。令人恼火的是,让猛犸象得以完好保存的因素———冰雪和寒冷的气温———同时也使这种动物的DNA遭到极大破坏,给克隆工作造成障碍。
过去,克隆猛犸象的工作已有了一些小的进展,比如对其DN A图谱的绘制工作已近完成———得益于人们发现,这种动物毛发中的角蛋白使其中的D N A得到相当完好的保存。但是,实际上提取猛犸象冰冻D N A的工作一直都未能取得成功。
然而,去年一项新的进展给猛犸象克隆者带来了希望。理研发育生物学中心的一名专家研发了一种新的细胞核提取技术。他用这项技术从一只在同猛犸象最后栖息地相同的温度环境中冰冻了16年的老鼠身上提取有效DNA。入谷秋良及其团队根据该技术创造了一种方法,从而成功从猛犸象的卵子中提取了细胞核。这是复活猛犸象过程中最重要的进展。
当然,这不是唯一的障碍。猛犸象的细胞核必须植入去除细胞核的大象卵细胞中,以便培育出拥有猛犸象DNA的胚胎,然后这个胚胎将被植入一头大象的子宫内。克隆冰冻动物的成功率只有大约30%,而且尽管大象和猛犸象在遗传学上非常相似,但是引导大象诞下一只猛犸象将是非常困难的。 针对复活猛犸象问题,科学界有多种不同意见。一直以来,多国科学家致力于猛犸象的研究,并希望有一天能利用现代克隆技术将猛犸象复活。俄罗斯科学家在1989年就着手在西伯利亚建立“侏罗纪公园”,希望重现猛犸象所存在的冰河时期的生态环境,将这里打造成为猛犸象的侏罗纪公园。
2008年,一些科学家称,他们通过对从一具冰冻的猛犸象骸骨中提取的DNA样本分析,已破译了大约3000万个“字母”的遗传密码,尽管这只相当于全部遗传密码的1%左右。国际科学家小组成员、美国宾夕法尼亚州立大学斯蒂芬妮·舒斯特博士在《科学》杂志上宣布了他们最新研究成果。尽管对于猛犸象的复活,质疑声一直不断,但是成功破译猛犸象遗传密码显然已经重新燃起科学家对克隆猛犸象的兴趣。
2008年11月20日,英国《每日邮报》报道,美国科学家通过一团猛犸象的毛发,成功破译出这个史前庞然大物80%的基因组。尽管这是一团毫无光泽的毛发,却使科学家在复活猛犸象的道路上又向前迈进了一步。
一些研究人员建议使用冰冻猛犸象尸体的皮肤或毛发克隆猛犸象。领导此项研究的宾夕法尼亚州立大学教授斯蒂芬妮·舒斯特博士说:“从理论上讲,通过破译这个基因组,我们可以获取重要的信息,将来有一天,只要将独特的猛犸象DNA序列融入现代象的基因组中,这些信息或能帮助其他研究人员复活猛犸象。”
但是,西澳大利亚默多克大学古生物DNA实验室主任迈克尔·邦斯(MichaelBunce)博士给舒斯特教授泼了一瓢凉水。他说:“掌握某种生物的DNA代码并不意味着我们可以通过遗传手段实现重造灭绝生物体的美好愿望。” 有科学家指出,复活猛犸象有三大难题:
难题一:提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功,一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整的DNA,而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤,克隆的可能性就非常小了。
难题二:细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核,接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲,比如非洲象。提取雌象的卵细胞,然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核,然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中,才有可能将猛犸象克隆成功。
难题三:借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎,母体势必会产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。 猛犸象的复活计划现在看来还只是迈出了一小步,还有很长的路要走,面临的困难也非常多。但是如果能通过克隆技术成功复活猛犸象,对于拯救濒危动物是非常有利的,也是一大突破性进展。有专家称,克隆技术可能成为濒危物种延续种族的唯一希望。
2009年,猛犸象巡展负责人透露,日本的专家曾经对皮毛血肉俱全的大卡进行过特殊的扫描:“结果让人惊讶,大卡脑子里的部分脑干细胞居然是活跃状态。”至此,复活猛犸象的计划不再是个天方夜谭,再次被提到了日程上来。
大约每一个科学迷都会满怀激动地问:“当我们破译了全套遗传信息之后,是不是可以克隆一头猛犸呢?”
要克隆猛犸,仅知道50%~70%的基因序列是不够的。不过猛犸毛发样品丰富,基因测序技术也日渐完善,只要科学家们拿到足够科研基金,总有一天会破译出100%的遗传信息。经过与现存大象基因组的比对,也能最终把基因顺序、每条染色体的组成都弄明白。那么下一步就是依照基因序列,合成DNA,创建染色体。这可不容易,迄今为止科学家合成的最长的DNA也不过含有58万个碱基对。猛犸如果和非洲象一样,含有40多亿碱基对,56条染色体的话,平均下来需要合成的每条DNA大分子将含有近一亿对碱基,比现有纪录要高出200倍!
合成好遗传物质后,下面的工作将更为棘手。首先要把所有的染色体包裹成一个细胞核。美国加州大学圣迭戈分校的道格拉斯·福布斯(D ouglassForbes)建议把合成的染色体放入非洲爪蟾 (Xenopus Laevis)的细胞提取物中,科学实验已经证明,在合适的条件下,染色体能自行组装成细胞核。那么,如何把细胞核导入卵子之中呢?首先,要采集卵子就大大不易。且不说大象差不多每4个月才排出一颗卵子,光看看她庞大的身躯,深埋在体表半米之下的卵巢,再加上通向卵巢道路上厚达1.3米、连性交后都不破裂、仅开一小口的产道,就知道要得到这颗卵子有多么不容易。还好,科学家们发现,可以将死象身上的卵巢组织取下冷冻起来,需要时移植到其他实验室动物———譬如老鼠——— 身上,加以激素调节,也有可能产生健康的卵子。
最后,科学家们将把在青蛙细胞提取物里组装好的猛犸细胞核,移植到小老鼠身上生成的大象卵子之中,再通过不可思议的奇妙手术,把这颗受精卵送到大象的子宫内。经过漫长的两年怀胎,如果一切顺利,一头灰色的亚洲母象将发现自己刚刚生下一头长着长毛的小小猛犸象。 科学家在西伯利亚地区发现保存非常完好的猛犸“活细胞”,从而为克隆复活猛犸计划带来了曙光。
2013年12月,俄罗斯研究人员在西伯利亚永久冻土层中发现保存完好的猛犸身体组织
完美保存的猛犸身体组织有望不久将实现克隆计划
2013年8月份,一支国际研究小组在俄罗斯东部雅库特偏远地区的永久冻土猛犸墓地中发现奇特的物质,俄罗斯东北联邦大学猛犸博物馆主管谢苗-戈里格伊夫称,发现的物质包括:猛犸软体脂肪组织、毛发和骨髓。
更为重要的是,这项最新研究还首次发现猛犸“活细胞”,科学家对这些细胞非常感兴趣,相比之下冷冻细胞中的DNA已被破坏,克隆工作需要完整的动物DNA结构。这些完好的猛犸组织保存在地下100米深处,很可能在永久冻土地带中保存已有1万年以上。
一支国际研究小组认为这些猛犸“活细胞”可用于克隆复活猛犸,同时,这项猛犸考古研究更进一步地增强了来自不同国家科学家之间的合作。这项研究的详细资料发表在近期出版的科学期刊上。
一位研究小组成员透露称,明年将在美国国家地理频道观看到详细的相关猛犸纪录片。倍受争议的韩国科学家黄禹锡曾表示希望使用猛犸身体组织,据悉,基于2011年在拉普捷夫海发现的猛犸金黄色毛发,黄禹锡曾尝试克隆一头1万年前的幼年猛犸。
伦敦国家历史博物馆的艾德里安-利斯特教授称,这可能是迄今发现最完整的猛犸尸体。为了发现较为完整的猛犸尸体,尤其是存在着肉体组织、毛发和皮肤,只能在西伯利亚最偏远地区进行挖掘。
科学家称两百万年前冰河时期猛犸进化自非洲象,它们的体型是现代大象的两倍,长着较长的獠牙,有利于与掠食者进行搏斗,还可将冰雪中的草类植物拨挑出来。
大多数猛犸死亡于10000-12000年前,但是科学家发现大约公元前3750年阿拉斯加州仍有幸存的猛犸,最后存活的猛犸生活在远离西伯利亚海岸的弗兰格尔岛,它们一直存活至公元前1650年。
一种观点认为,早期人类的捕猎行为和气候变化结合在一起,最终导致猛犸灭绝。 如果真有一天,一只小猛犸诞生了,它将如何面对这个世界呢?也许它将在科学研究所的高墙和玻璃窗后度过一生?也许它将望着那些它祖先从未见过的衣冠楚楚的人类发愣?也许它会不甘寂寞,会咆哮、暴躁、困惑、忧郁、试着找寻其他猛犸?也许它会在疾病和孤单中默默死去?
但也许,人们太悲观了,它或许还是有地方可去。从1989年开始,俄罗斯的科学家塞尔盖·兹莫夫(SergeyZimov)在西伯利亚东北部的切尔斯基市发起重建“侏罗纪公园”的计划。在这里一片方圆160公里的土地上,更新世末期的许多植被完好地保留下来。日本和俄罗斯的科学家在过去的几年中,已经往该地区重新引入了驯鹿、驼鹿、麝香鹿、库亚特野马等数种曾与猛犸一起活跃在万年前的动物。据称,当该地食草动物的数量和植被分布相对稳定之后,科学家们还打算引进一些大型食肉动物,如西伯利亚虎,以期构建更为完整的生态圈。 美国“国家地理新闻频道”曾经报道称,日本基因科学家计划利用基因技术让史前生物披毛猛犸象重现世间,并再造一座侏罗纪公园来收容各种“复活”的物种。 猛犸象最早出现在400万年前的非洲大陆上,披毛猛犸象则主要生活在西伯利亚。冰川期的岩洞壁画中绘有这种庞然大物,它肩高3.4米,重达7吨。莫斯科生态及进化研究所的猛犸象研究专家安德瑞(A ndreiSher)说:“我们的祖先不但和猛犸象休戚与共,甚至还捕猎它们,这真难以想象。” 目前西伯利亚的永冻层里埋藏着大约1000万只保存极好的猛犸象遗骸,日本科学家希望可以利用这些猛犸象化石中的生殖组织,在其现代近亲印度象体内繁殖,克隆出猛犸象个体,最终实现他们建设一个侏罗纪公园的设想。日本近畿大学的基因工程部主任认为这一方案完全可行。
然而现在最大的挑战是必须找到能繁衍后代的披毛猛犸象DNA,虽然在人烟稀少的西伯利亚搜寻一个完整的披毛猛犸象细胞好似海底捞针,科学家表示可以利用一种先进的手段,从冰层下的披毛猛犸象遗骸上提取DNA,而且他们已经在北西伯利亚为未来的新生猛犸象找到了一片家园。这个复制出来的古生态公园还能容纳巨鹿等其他灭绝的物种。 然而许多专家对这个主意嗤之以鼻,说它科学上行不通,道德上不负责。
“古生物的DNA早就成了碎片,我们现在不可能集齐这成千上万的碎片来孕育一只小猛犸象。即使能找到完整的细胞,也不能保证它是健康的,如果基因有错误,那就会导致出生缺陷。”英国伦敦学院大学的一位古生物学家说,“而且自然的猛犸象栖息地也不复存在了,复活一个物种使之成为热门的旅游景点,这道德吗?”

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2018-04-08

据报道,国际上相关研究从1997年就开始了。研究人员曾通过3次西伯利亚冻土挖掘调查,获得了猛犸象的皮肤和肌肉组织。但是这些组织的细胞核多半被冰的晶体所伤,无法利用,有关计划一度遭遇挫折。

2008年,理化研究所若山照彦博士领导的小组,在世界上首次用冷冻保存16年之久的小鼠尸体的细胞培养出了克隆鼠。入谷明的团队以若山照彦的方法为基础,开发出了一项新技术。只要解冻的组织里2%到3%的细胞核未受损,应用新技术就可以把它们完好地提取出来。

另外,这个日本团队有望于2011年夏天从俄罗斯获得品质更好的猛犸象组织。

向日本全国的动物园请求在母象死亡时提供制作克隆胚胎所必需的卵子的工作已经完成。一旦猛犸象的克隆胚胎培育成功,研究人员将很快给非洲象实施克隆胚胎移植手术。

入谷明表示,从冷冻细胞中提取正常的细胞核的技术已经成熟,猛犸象组织的来源也得到了确保,现实可行的条件终于齐备了。如果一切顺利,6年后就有可能迎来猛犸象宝宝的诞生。

俄罗斯科学家希望至少到2017年能破译猛犸象的全部基因结构。

这些保存完好的遗骸是2013年5月在俄罗斯萨哈共和国的永久冻土区发现的,已经冰冻了约2.8万年。

雅库茨克猛犸象博物馆负责人谢苗·格里戈里耶夫说:"假如样本完好,那么通过协同研究,我们将能够在一两年内破译出首个猛犸象的核基因组。"

这位负责人表示:"今天的技术能够做到这一点。这个工作是'猛犸象复活'项目的一部分,该项目将从两个方面实施。第一是通过搜寻活细胞并对其进行培养,然后进行克隆,第二则是根据人工的核基因培养出人造的活细胞。"

这些带有毛发的完好遗骸,是在萨哈共和国的一个北极岛屿上发现的。在遗骸的躯干附近还发现了猛犸象的血液。分析结果显示,这一遗骸属于一只50到60岁之间的雌性猛犸象。

此次专题研讨会的主题是研究化石的现代处理方法。专家小组负责人是韩国生物技术研究基金会的黄禹锡教授。

雅库茨克一个新成立的实验室将用先进方法来对提取的样本进行分析。这是俄罗斯目前唯一以分子古生物学为研究方向的实验室。

格里戈里耶夫说:"我们用的是骨髓样本--这是基因分析的最佳材料之一。虽然还不能下定论,但据推测一个猛犸象核基因是由4000万到4500万个核苷酸组成的。假如我们能确定全部的序列,那对这一研究项目以及猛犸象的克隆将是非常大的进展。"

该研究也将促进人造基因分子的合成。

猛犸象与早期人类共存,是早期人类的捕猎对象。它们是人类研究最多的史前动物,因为在西伯利亚和阿拉斯加发现了很多这种动物冰冻的遗骸、粪便和骨骼。

猛犸象与现代非洲象的大小差不多,高约3.4米,重约7吨,它长长的毛可帮助其抵御寒冬。

该遗骸是迄今找到的保存最好的样本,科学家认为这是克隆该动物的好机会。最终的计划是将一个经过植入的卵子放入一只活大象体内进行22个月的孕育。

简介:

猛犸象复活计划由日本的一个科研团队于2011年1月宣布,其内容主要是借助克隆技术,用猛犸象冷冻细胞作为素材再培育出猛犸象。2012年外媒报道,俄罗斯东部雅库特一个永久冻土猛犸象墓地中发现了一副独特的猛犸象残骸,并在象体内发现了保存完好的细胞,克隆这种动物的希望因此大增。2017年年底将可能会迎来猛犸象宝宝的诞生。

技术难关:

难题一

提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功,一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整猛犸象骨架的DNA,而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤,克隆的可能性就非常小了。

从冰冻的组织中提取细胞核是一大难关,因为低温会使DNA链断成碎片,很难使用。科学家以前也做过类似尝试,但都以失败而告终。西伯利亚冻土层的平均温度为零下12℃到18℃,按照常理,DNA是无法在其中保持完整的。

不过,2008年,日本理化所发育生物中心的若山照彦在这方面取得突破,他从一只冰冻了16年的小鼠身上取出DNA,并成功实现克隆。今天,这项技术自然也在"创生计划"中得到了应用。

回顾克隆技术发展,计划的参与者、京都大学名誉教授入谷明对创生成功充满信心:"不久之前,家禽的克隆成功率还很低,但现在已经达到了30%。"在他看来, 关键技术问题已经解决,要做的,就是从冰冻的猛犸遗体上获得高质量的软组织。入谷明表示,他准备在今年夏天重返西伯利亚,去寻找更多保存完好的猛犸尸 体:"我认为我们的成功机会很大,四五年后就能培养出一头健康的猛犸。"为什么要那么久呢?入谷明介绍说,光让母象受孕就需要2年,其后妊娠期还将延续 600天左右。

难题二

细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核,接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲,比如非洲象。提取雌象的卵细胞,然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核,然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中,才有可能将猛犸象克隆成功。

难题三

借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后,面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎,母体势必会产生免疫排斥反应,猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。

本回答被网友采纳
第2个回答  2021-01-08

首先猛犸象灭绝的年代离我们很近,仍有保存完好的遗骸,复活它们相对来说可能性更大。此外,复活猛犸象所用到的基因技术和人工繁殖技术等,有助多种现存动物的保育,而且猛犸象对冻原生态系统有重要促进作用

本回答被网友采纳
相似回答