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全球首例!科学家用40年前冷冻基因克隆出普氏野马

2020-09-10 17:03:54 来源:大陆马

8月6日,一只名叫科特(Kurt)的小马出生了,它是世界上第一匹成功的普氏野马(Przewalski)克隆马,普氏野马是一种产于中亚大草原的濒危野马,这只克隆马的出生象征着它的同类重新燃起了生存的希望。

更令人兴奋的是,科特是从40年前冷冻保存的遗传物质中克隆出来的,这恢复了被认为在几十年前就已经消失的遗传多样性。

圣地亚哥环球动物园(San Diego Zoo Global)的首席生命科学官、动物学家鲍勃·威斯(Bob Wiese)说:“这只小马有望成为它这个物种中基因最重要的个体之一。我们希望它能为普氏野马种群带来基因多样性,这对这个种群的未来很重要。”

普氏野马(Equus ferus przewalskii)正处于灭绝的边缘。由于狩猎、人类进入其领地、与其他野生动物的竞争以及严冬等一系列因素的综合作用,第二次世界大战之后,草原上的野生普氏野马数量急剧减少,人类最后一次在野外见到普氏野马是在1969年。

幸运的是,动物园里还有一些普氏野马,但数量不是很多。此前,研究人员建立了一个圈养繁殖计划,计划包括有12匹马——其中11匹普氏野马是在1899年到1902年之间在野外捕获的,还有一匹是在1947年捕获的。多亏了这个繁殖计划,现在大约普氏野马有2000只。

这个计划令人印象深刻,但野马数量的增长也并不是一帆风顺。


这12个祖先个体代表了所谓的种群瓶颈——物种数量严重减少之后,种群可以恢复,但这也可能是结束的开始。其中一个原因是较低的遗传多样性。由于变异较少,一个群体适应潜在压力源或环境变化的能力就较差。

此外,种群数量少还会使遗传漂变——种群中遗传元素的随机波动更加明显。这意味着种群中某些特征更有可能会消失,从而进一步减少多样性。

最重要的是,基因相似的小种群近亲繁殖的几率更高,这可能会导致近亲繁殖衰退,造成不必要的特性在种群中传播,再次降低物种长期生存的可能性。


虽然圈养繁殖计划尽了最大的努力,但普氏野马却遇到了更多的问题。有些人把这种马与家马杂交,那些后代是有争议性的,而将“纯”普氏野马分裂成一个亚种群还会加剧遗传漂变。

一匹名叫库波罗维奇(Kuporovic)的普氏野马生于1975年,1998年去世,对圈养繁殖谱系的分析显示,库波罗维奇的基因组具有来自两匹野生普氏野马的独特血统。

这意味着它提供的基因变异比它的任何亲戚都要多,所以在1980年,科学家们采集了一个样本,并将其保存在圣地亚哥动物园的冷冻动物园里。

当然,库波罗维奇当时也确实以自然的方式孕育出了后代,但是在库波罗维奇去世20多年后出生的科特,将库波罗维奇的遗传物质再次带到了这个世界上。

圣地亚哥动物园与复兴和恢复(Revive & Restore)野生动物保护组织,以及宠物克隆公司ViaGen Equine进行了合作,利用库波罗维奇的遗传物质创造了一个胚胎。

这个胚胎由一匹家马(马科)代孕,并在正常妊娠后健康出生,它以冰冻动物园创始人Kurt Benirschke的名字命名。


宠物克隆公司ViaGen Equine的首席科学官肖恩·沃克(Shawn Walker)说:“这匹普氏小马驹出生时完全健康,生育能力也很正常。当它的领地受到挑战时,它就会用头撞击侵犯者和踢脚,还会要代孕妈妈给它喂奶。”

科特不仅代表着它自己物种的希望,也代表着世界上其他濒危物种的希望——因为它证明了保存下来的遗传物质具有长期生存的能力。

此前,牛这个物种曾经试过从13年前冷冻的遗传材料中克隆出来,而濒危的黑足雪貂则是用冷冻了20年的精子培育出来。

复兴和恢复(Revive & Restore)野生动物保护组织也在努力增加黑足雪貂的数量,同时他们也希望有一天能够克隆长毛象。诚然,40年和4000年之间有很大的差别——但这一小步会让你觉得这个大目标更容易实现一点。

与此同时,科特的出生也是绝对值得庆祝的。

复兴和恢复(Revive & Restore)野生动物保护组织在其普氏野马项目页面上写道:“在这匹小马驹断奶后,它将与圣地亚哥野生动物园的其他普氏野马一起生活。在5到10年内,科特将会成长为世界上第一匹克隆普氏野马种公马,到时候我们希望它能成功交配,从而为它的物种遗传多样性和保护创新的未来做出贡献。”

普氏野马知多少

普氏野马(学名:Equus ferus przewalskii)是马的亚种,原产于蒙古国西部科布多盆地和中国新疆准噶尔盆地东部一带(因此也被称作蒙古野马或准噶尔野马),是世界上仅存的野马(某些不至混淆的情况下也被直接称作亚洲野马或野马)。

普氏野马的祖先曾经遍布整个欧亚大陆,在欧洲许多国家史前的洞穴壁画中,形似野马的画像远多于其他的动物,直到14、15世纪,欧洲很多地区还能看到成群的野马出现,但由于自然环境的破坏以及人类捕杀,到19世纪,野马已近绝迹。


普氏野马于1879年由俄国探险家普尔热瓦尔斯基首次发现,其后其野外数量不断下减,至1969年人类最后一次发现其野生个体,前后仅经历90年的时间,其保护状态也由濒危变为野外灭绝。

此后,世界各国加强了对该野马的保护措施,对部分人工饲养保留下来的马匹加以重点保护,使该物种得以延续,至20世纪90年代,一些针对该物种野外放养计划正式启动,并很快成功实现了野外繁殖。2005年,普氏野马在世界自然保护联盟濒危物种红色名录中的保护状态已经正式被提议为由野外灭绝更改回为极危。2008年,IUCN红色名录将普氏野马的保护级别调整为极危,2011年进一步改善为濒危。普氏野马是野外灭绝动物在动物园及保护区中繁殖最典型成功的例子,其保护状态的成功变更成为动物保护史上具有重要意义的里程碑。

普氏野马的野生种群已于20世纪60年代在中国灭绝。从20世纪80年代末期以来,中国陆续从欧洲引回普氏野马,在新疆卡拉麦里和甘肃武威半散放养殖。普氏野马在新疆种群数量至2018年已突破400匹,其中野放种群突破200匹。甘肃敦煌西湖国家级自然保护区的野外种群也达到40多匹。



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