冰冻动物园给近亲普氏野马导入原有的基因

44年前，遗传学家建了一所冰冻动物园。现在这简直成了诺亚方舟！

从外表看，这只在今年8月6日出生的小马“库尔特”（Kurt）似乎很普通，
它喜欢奔跑，喜欢向妈妈撒娇，憨厚又可爱。



但实际上，库尔特相当特殊：
它是濒危动物普氏野马中的第一个克隆体，
它的出生，是为了增加种群的基因多样性，解决这种动物面临的大危机。



普氏野马也叫做蒙古野马、亚洲野马，
曾经，它们广泛存在于欧洲和亚洲，但受极端天气和人类活动的影响，它们的栖息地缩小到中国和蒙古的沙漠中。

到上世纪60年代，普氏野马在野外已经灭绝，剩下的2000多只生活在动物园和保护区中。现在还活着的普氏野马，是上世纪初从野外捕获的12匹普氏野马的后代。



作为世界上仅存的野马，各国动物园都对它们十分珍爱，
但普氏野马有一个极大的生存危险：它们的基因池太小了。

因为所有的普氏野马都来自那12个马祖宗，彼此之间沾亲带故，导致近亲交配，很容易出现严重疾病或者糟糕的基因突变。

有动物学家戏称，普氏野马的基因池根本不是池（pool），而是基因水坑（puddle）。


想要避免它们遭遇可怕的基因危机，人们必须主动增加它们的基因多样性。
但该怎么增加呢？

圣地亚哥动物园的研究者表示：额，我们这里有40年前保存下的一个没后代的普氏野马的细胞，我们可以复活它。

（圣地亚哥动物园研究所）

那是一匹1975年在英国出生的公马，普氏野马中的纯种，它在1978年转到美国圣地亚哥动物园，在这里活了20年后死去。

1980年，圣地亚哥动物园提取了它的皮肤细胞，冷冻保存，多年后发现，因为它没有后代，导致它很大一部分DNA在目前的普氏野马种群中消失了。



这一部分DNA，就是野马们急需的基因多样性。

于是，从去年开始，圣地亚哥动物园展开克隆项目。
他们解冻了当年的细胞，和另一匹母家马的卵子（剔除细胞核）融合，让胚胎中只有公马的基因。
再把胚胎植入母马的子宫内，怀胎12个月，母马生下了这个40年前的克隆体。

2个月前，母马成功生产，小库尔特来到这个世界上。



它非常健康，目前和它的妈妈（虽然没血缘关系）生活在一个小马场里。
研究人员表示他们会让库尔特在这里和妈妈生活一年，等它学会基本的社交后，再把它送到动物园的野马群中生活。

“这匹小马将是普氏野马遗传基因库里最重要的个体。” 圣地亚哥动物园首席科学家鲍勃·维斯（Bob Wiese）在动物园的公告中说，“我们希望它能为普氏野马群带来重要的遗传多样性。”



动物园说，他们希望在普氏野马获得足够多的基因多样性后，一步步放它们到野外生活，不过那可能需要好几代马的努力。

库尔特的出生无疑是振奋人心的，这种曾经几乎灭绝的动物，有了更美好的未来。

不过，这一切并不是圣地亚哥动物园运气好，
40年前他们不是脑子一热，突然想冷冻一匹马的细胞玩。

这其实是“冰冻动物园”（Frozen Zoo）研究项目的一部分。

圣地亚哥动物园的冰冻动物园，是全球第一个，也是目前最大的一个动物细胞冷藏馆，里面装着全球1000多种濒危动物的细胞。



冰冻动物园的创始人是库尔特·贝尼施克（Kurt Benirschke），
他是德裔美国人，出生于1924年，在2018年9月10日逝世。



贝尼施克是一个痴迷于遗传学知识的科学家，在1949年移民到美国后，他多年在医院里研究生殖病理学。
1976年，贝尼施克偶然机会进入圣地亚哥动物园的研究所工作，开始研究濒危动物的繁殖。

研究着研究着，他有了个想法：既然这些动物这么宝贵，为什么不保存它们的细胞呢？

在70年代，这是一个非常古怪的主意，因为当时的人们并不知道保存细胞能有什么用。
毕竟，那时的人们还不知道克隆，克隆羊多利是直到1996年才出现的。

贝尼施克也说不清楚，保存濒危动物的细胞有什么作用，但他就是觉得有必要这么做。
当时，他给同事们的回答是：“我们必须出于尚未了解的原因来保存这些东西。”
（这句话后来成为研究所的座右铭，挂在墙上）



从1976年开始到现在，贝尼施克建立的“冰冻动物园”一直在收藏全球各地濒危动物们的细胞。

上文提到的那匹普氏野马只是其中一个，动物园实际上把几百只野马的细胞全部保存了。

除此外，还有大猩猩的细胞……



斐济鬣蜥……




太平洋袖珍鼠……

（图中的研究人员正在处理太平洋袖珍鼠的睾丸，提取细胞。每个试管里包含一百到三百万个细胞）

北方白犀牛的细胞……



黑脚雪貂的细胞……


一个动物的细胞装进一个瓶子，上面贴着不同的标签，一百个瓶子放到一个试剂盘上。



接着十几个试剂盘放到架子上，一层层叠好，放入零下196摄氏度的液氮中保存。这个温度，所有的生命活动都会停止。



在冰冻动物园，有着十几个这样的不锈钢大缸，里面装的都是液氮和动物细胞。

在克隆技术出来后，冰冻动物园的意义变得非常明显，贝尼施克也被很多人称赞为有远见。

在2000年，冰冻动物园用一个印度野牛的细胞，克隆了这个动物。

2003年，他们用爪哇野牛的细胞，克隆了两头小牛，一头身体虚弱，另一头茁壮成长。


接着，就是2020年的普氏野马。


圣地亚哥动物园还有一个大计划：他们想克隆北方白犀牛。

2019年3月，世界上最后一头北方雄性白犀牛苏丹（Sudan）年迈死去，只留下它的女儿和外孙女。


北方白犀牛只剩下这两只，其他公犀牛也都死了，
如果不人工干预，这种动物的灭绝只是时间问题。

幸好，在1986年，冰冻动物园的主任奥利弗·莱德（Oliver Ryder）在捷克斯洛伐克的一家动物园做活检时，从苏丹身上提取了皮肤细胞。
（在去年的采访中，他说当时完全想不到这么做有什么用。利用细胞来复制动物，在当时来看是不可能的事。）

之后，他和其他研究员在别的地方提取了另外11头北方白犀牛的细胞，都好好地存放在液氮中。
有了这些细胞资源，他们完全可以恢复北方白犀牛这个种群！



他们也确实正在这么干。

在苏丹死后，动物园解冻了白犀牛的皮肤细胞，把它转化为诱导多能干细胞，最终再把它转为卵子和精子。

他们还和另一支团队合作，因为他们手上有基因相近的南方雌性白犀牛，可以用它们作为代孕母亲。

（这是他们提取出的南方雌性白犀牛的卵母细胞）

目前，冰冻动物园距离成功克隆出北方白犀牛还有十年时间，但曙光耀眼。

圣地亚哥的冰冻动物园，现在已不是全球唯一，但它仍然是最大的。

不过，冷冻的1000多个动物，对他们来说还是不够。
地球正处于物种急剧减少的时期，全球有26500种动物被列入濒危动物名单，还有更多珍稀动物没被列入。



冰冻动物园，已经成为动物们的诺亚方舟，能救一个是一个，能多保存一种是一种。

为了保存下更多的动物，圣地亚哥冰冻动物园在去年呼吁，希望和其他冰冻动物园全球合作，建立一个全球的动物基因库。

有了这个基因库，无论未来有多惨淡，
人们都有让地球重现生机的可能。



毕竟，没有动物的世界，绝不会是人类想要的……