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猛犸象灭绝与重生之路

2005-04-29董子凡刑立达

大自然探索 2005年6期
关键词:猛犸象遗体克隆

董子凡 刑立达

克隆猛犸象

风靡全球的美国大片《侏罗纪公园》里有这样一个场面:科学家从恐龙化石中提取出DNA,用它复制了恐龙。当然这只能是科学幻想,科学家认为,完整的DNA最多只能保存10万年,生活在几千万年前的恐龙几乎不可能通过克隆重生。那么,那些灭绝时间不算太长的动物呢?一些人把目光转向了猛犸象,这是一种10000年前灭绝的史前大象,在西伯利亚的冻土中冰封着很多它们完整的遗体,也许人们可以利用它们克隆出猛犸象。这可是一个非常诱人的想法。

要克隆猛犸象,第一步要寻找到猛犸象的冰冻遗体。法国探险家伯纳德·布格斯一直致力于寻找猛犸象的冰冻遗体,1997年,他在西伯利亚泰米尔半岛的一个集市上发现了一根猛犸象的长牙,这是当地雅克夫部落家族的几个族人在冰原上发现的。

受到鼓舞的布格斯于第二年率队前往现场发掘,制片商和记者也跟风而至。他们找到了长牙的主人并得知了雄性猛犸象埋葬的地点。经过两个秋季的辛勤工作,他们终于把一头死于2万年前的壮年雄性猛犸象连同包裹着它的冰块从冻土中分割开来,并用直升机运到几百公里外的一个冰穴中进行解冻、研究。布格斯相信采用这种方法能保证遗体的完整,将对DNA的破坏减到最小。

2000年底,当吹风机的热气终于融化了猛犸象身旁的所有冰层之后,眼前的情景令所有人大跌眼镜:最终露出来的不是一具完整的、有血有肉的遗体,而只是一副骨头架子,以及少许的皮毛和皮下组织,肌肉和器官全都腐烂得无影无踪。看来想从这具“雅克夫猛犸象”体内提取DNA是不可能的了。这一结果太令人失望了,有关“雅克夫猛犸象”的报道也由此销声匿迹。

自1997年第一只克隆羊问世以来,通过克隆方法复原灭绝动物似乎不再遥不可及了。猛犸象作为惟一保存有大量完整遗体且具备很高“卖点”的史前哺乳动物,就成了克隆的首选目标。在经历了“雅克夫猛犸象”的失望之后,一支俄罗斯和日本的联合考察队于2002年又在西伯利亚发掘出一头冰冻猛犸象,并将部分组织运到日本,以期分离出完整的猛犸象DNA。

对于复原猛犸象的前景,科学界的态度并不乐观。迄今为止,所有的克隆动物都是通过活体细胞核培育出来的,以当前的技术水平还无法利用尸体上的细胞进行克隆。更为关键的是,像几百年前的渡渡鸟标本和万余年前的猛犸象遗体,尽管看起来完整无缺,但细胞内部的DNA很可能已经支离破碎,就是拼接起来也不再是“原汁原味”了。有科学家认为,即便能生成完好的猛犸象胚胎,还必须将其植入现代大象的子宫内才能继续发育,出生后也得由大象“养母”抚育,因此不可能再现它们自身特有的种群习性和生活习性。

除此之外,道义上的争论也一直困扰着复原工作。在当今世界上还有那么多珍稀动物挣扎在灭绝边缘的情况下,究竟有无必要投入精力让已灭绝了上万年的猛犸象复活?或许人类对于它们的灭绝的确负有责任,但已经消失的物种是否就应该让它们永远地消失,就像人死后不应受到打扰一样?当然,在复原猛犸象的技術条件充分具备之前,讨论这些问题还为时尚早。目前看来,猛犸象的复活之路充满艰难,甚至可能永远不会成功。惟一可信的是,人类对这种史前巨兽的研究不会结束,曾与我们祖先为伴的猛犸象也将继续活在我们的记忆中。

猛犸象的足迹

除了克隆问题,人们可能还会关心:昔日曾将足迹遍及北半球的许多地区的猛犸象为什么会灭绝?

今天,地球上的象类只剩下三种——非洲草原象、非洲森林象和亚洲象,且在人类的威胁下它们都濒临灭绝。然而,象类所属的长鼻目曾是一个显赫的家族,从6000万年前的磷灰象到刚刚灭绝几千年的猛犸象、美洲乳齿象,地球上曾出现过的象至少有160多种。猛犸象是其中最接近现代大象的一类,也是冰河期的代表动物之一。

猛犸象的祖先最早出现在400万年前的非洲,此后逐步向欧亚大陆迁徙,进而通过当时因海平面下降而成为陆地的白令海峡进入北美。为了适应从寒带到温带、从大陆到小岛的多样环境,它们也分化出了不同的种类,目前已确定的就有四五种。在冰河期与间冰期反复交替的几百万年里,猛犸象顽强地生存了下来,而且占领了极其广大的生存空间。作为昔日辉煌的见证,猛犸象留下的痕迹遍及北半球的许多地区。从英国到乌克兰,从中国的黑龙江到俄罗斯的泰米尔半岛,以及加拿大和美国的广大长年不结冰地带,都曾出土过大量的猛犸象化石。(但除了西伯利亚平原之外,别处还没有发现过完整的冰冻遗体。)

在猛犸象家族当中,北美南部的哥伦比亚猛犸象最大,成年公象可长到4米高、10吨重,大大超过一般的非洲象;而弗兰格尔岛上的侏儒猛犸象最高不到1.8米。漫游在西伯利亚和北美严寒地带的典型种类——真猛犸象(又称长毛猛犸象)一般不超过3米高,和亚洲象差不多大,但是由于身躯肥壮,体重可达6—8吨。

从外表上很容易看出猛犸象与亚洲象、非洲象的不同。为了减少热量散失,它们的耳朵变得较小,象鼻也缩短了。象牙长3到5米而且极度弯曲,个别老公象的长牙甚至扭结在一起(这在象类中是独一无二的),通常认为这种象牙有助于清理草丛上的积雪。它们的头颅也长成圆顶状的“尖脑门”以支持沉重的长牙。猛犸象的皮下还有厚厚的脂肪层,背部的脂肪甚至堆积得像驼峰一样。当然,漫游在西伯利亚和北美严寒地带的猛犸象最引人注目的还是包裹它们全身的浓密长毛,仅内层绒毛就有10厘米厚,外层毛发长达几十厘米,“长毛象”之称正是由此而来。凭借着如此完善的装备,长毛猛犸象得以适应寒冷的气候,成为象族中惟一挺进北纬45度以上的类群,并在艰难的环境下繁衍了数百万年。

然而在大约1万年前,最后一次冰河期即将结束的时候,久经考验的它们却走向了灭绝,只有其中一种——侏儒猛犸象在北冰洋的弗兰格尔岛上又苟延残喘了数千年,直到4000年前才消失。好在在它们灭绝的前夕,我们的祖先已经学会了绘画与雕刻,使它们的形象得以永远留存在艺术作品中。

谁杀死了猛犸象

猛犸象为什么在兴旺了10万年以后于大约2万年前灭绝呢?科学家们为此争论不休。

有科学家认为,近200多年来,由于人类对环境和自然资源的破坏,地球上的物种以惊人的速度灭绝,而这种人类活动引起的物种大灭绝其实早在文明出现之前就开始了——1万年前左右消失的猛犸象、披毛犀、美洲剑齿虎、大懒兽……这些大型哺乳动物有的已经繁荣了几十上百万年,却最终被我们的祖先捕杀殆尽。

这种观点的考古证明是:北美和南美的大型动物灭绝时间是1.2万—1万年前,与人类进入新大陆的时间刚好基本一致。对于生活在北美和南美的大型动物,尤其是列于在自然界几乎没有天敌,生存能力又很强的猛犸象而言,人类几乎是惟一可能的威胁。从我们祖先遗留下来的洞穴壁画和装饰中可以推断,猛犸象在当时肯定是其世界的一个重要组成部分。巨大而笨重的食草动

物是人类早期祖先生存所需的肉类和毛皮的主要来源,因此也可能是捕猎的目标。

在冰天雪地中生活,人类需要从食物中获取较多热量以御寒,解决方法就是多打猎、多吃肉;而一头成年猛犸象就可以提供数吨的肉和油脂,堪称一座活动的食品库。人类的近亲尼安德特人就是捕猎犀、象等巨兽的能手,他们常常偷袭迁徙中的猛犸象,把它们成群地赶到悬崖下面摔死。人类虽在刚刚进入寒冷地带时尽量避免与这种可怕的巨兽交锋,但随着1万多年前新式投枪和石制武器的发明,他们的捕猎能力大为提高,有能力对猛犸象种群进行毁灭性的打击。也许正如人类近代在北美捕杀野牛而最终使其灭绝一样,人类的捕杀也可能是猛犸象灭绝的主要原因。

然而,这种观点并非无懈可击。猛犸象曾拥有极其巨大的数量,它们的突然灭绝也许需要更充分的解释。考古发掘表明,当时人类的主要猎物是马鹿、駝鹿和野马,但它们并没有因此而灭绝。东欧草原上的早期居民常用猛犸象的骨头和象牙搭帐篷,但大多数遗骨上都没有屠宰的痕迹,应该是自然死亡后被人类收集起来的。尼安德特人也不应受到追究,因为他们和猛犸象共同生活了30万年左右,而且其自身的灭绝还先于猛犸象。至于北美最初的猎人们能否在几千年中杀光所有的猛犸象等大型动物,答案也因不同的计算方法而有所不同。

根据这种理论,或许人类的捕杀对猛犸象的灭绝起了促进作用,但不是决定性的因素。事实上,人类也不必对自己造成的“物种灭绝”太自责,因为每个物种都像个体一样有生老病死,不可能永远存在。在冰河期末灭绝的大型动物中,有许多的确是身体过分特化、已经不适应环境的物种。猛犸象虽然挺过了冰河期的恶劣气候,但它们的体型毕竟太大,对食物和其他资源的需求很高,难以应对生存环境的迅速变化。马鹿和野马的种群可以从人类的标枪下恢复过来,而外强中干的猛犸象在遭到大举猎杀后就很难再复兴了。

现在人们普遍认为,猛犸象的灭绝与地球气候变化有关。随着冰川后退、气温上升以及后来出现的干旱,猛犸象因无法适应新的生存环境而最终灭亡。

实际上,传统观点一直认为,猛犸象是因为不能适应环境的剧烈变化而灭绝的,近年来对当时气候和生态的分析也倾向于这种看法。在冰河期结束时,北半球的气候变得温暖,猛犸象赖以为生的苔原和草原被大片的森林代替,猛犸象不得不向北方更寒冷的地区退却,食物和生存面积不断减少,这也减少了它们的种群数量。经过几千年的持续打击,昔日的“北方之王”终于走向灭绝。

这种理论难以解释的是:在以前的气候变化中,有时气候突变更为剧烈,但猛犸象并未灭绝。显然气候的变化不是惟一的原因。

现在有研究认为,人类进入美洲时可能带入了新的细菌或病毒,其中一些令当地的猛犸象和其他动物无法抵抗,以致造成大批死亡。有人在猛犸象的基因片段上发现了RNA病毒,它属于逆转录酶病毒。这种病毒经历了成千上万年的繁衍、进化,并仍然存活着,说明它对生物的基因染色体有着重要的影响。这就为解开猛犸消亡之谜展现了新的曙光。此类事情在今天也不罕见,例如在非洲爆发的埃博拉病毒具有极强的传染性,传染速度很快并且致命,人类几乎没有什么抵抗能力。

迄至今日,猛犸象灭绝的原因仍然是个未解之谜,也许人类永远部无法知道。

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