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代孕逆轉命運,北白犀能否重生?

2024-05-03 03:16費雪
看世界 2024年5期
關鍵詞:體外受精犀牛卵子

費雪

2023年3月8日,肯尼亞,藝術家為最后兩只北白犀作畫

2018年3月19日,世界上最后一頭雄性北部白犀牛(以下簡稱“北白犀”)“蘇丹”,因年邁體衰、健康惡化,在非洲的保護區接受了安樂死。

蘇丹的離世,意味著這一亞種徹底失去了通過自然繁育恢復種群的可能。然而在次年,研究人員又重燃希望,將拯救北白犀的目光投注于現代技術的“死灰復燃”之力。畢竟,目前還有兩頭雌性北白犀存世—蘇丹的女兒納金和外孫女法圖。

由是,德國萊布尼茨動物園和野生動物研究所(Leibniz IZW)領導的BioRescue團隊開始了對犀?!霸嚬軏雰骸奔夹g的不懈探索。直到今年1月24日,該團隊在柏林宣布,世界首例白犀牛體外受精胚胎移植終于大獲成功。

這意味著,輔助生殖繁育或確有望成為北白犀的“救星”,將這一種群從完全滅絕的邊緣拉回來。

記錄片《最后的動物》劇照

緣何淪為“最后的動物”

將時間軸拉回至3000萬年前,一種名為帕拉西拉獸的巨大無角犀牛出現。隨著大約2330萬至530萬年前的中新世時期氣候不斷變冷,這種地球上最大的哺乳動物之一演變為體型較小的犀牛。也就是在這一時間段,白犀牛進化問世。

雖然進入冰河時代后,劇烈的氣候變化導致了許多犀牛物種的衰退。但較之“天災”,“人禍”才是對犀牛構成致命威脅的因素—作為體型僅次于大象的陸地動物,犀牛在野外幾乎沒有天敵。將其推入絕境的,是人類活動導致的棲息地衰退、獲取肉食和犀角的捕獵行為。

尤其是為犀角需求所驅動的盜獵活動,給犀牛帶來了滅頂之災。在亞洲傳統醫學中,犀角號稱有清熱退燒、解宿醉、治療癌癥、壯陽等功效。在醫用之外,亞洲的新富中產階級,更將其視為展示財富和地位的象征。

導演Kate Brooks的紀錄片《The Last Animals》(《最后的動物》)披露,在東南亞黑市,犀牛角粉按克計價,100克售價從2.5萬元新臺幣起跳—相當于黃金市價的兩倍。

已并入世界動物基金會(WWF)的中國野生動物貿易項目TRAFFIC,其項目主任徐玲解釋了捕殺犀牛對其種群存續造成的巨大危害:近年來,每年1000頭的捕殺量大約占到南非犀牛種群數量的5%。而相形于犀牛的非自然死亡速度之快,它們的繁殖能力則十分弱—一般起碼需要兩年才能產一胎,且一胎僅產一頭幼犀牛。

故而,若當前盜獵的趨勢繼續發展下去,科學家推算預計到2036年時,犀牛將在全球滅絕。

南北白犀,命運“分道揚鑣”

在2010年至2020年間,已有近萬頭非洲犀牛被盜獵,相當于每天約三頭犀牛遭非法獵殺。

如今,僅剩下五種犀牛存世,分別是棲息在非洲的白犀牛和黑犀牛,生活在亞洲的印度犀、爪哇犀及蘇門答臘犀。其中,蘇門答臘犀牛、爪哇犀牛和黑犀牛都被列為極度瀕危物種,印度犀則是易危物種、白犀牛是近危物種。

從數字上看,白犀牛是五種犀牛中最常見也是數量最多的。但據統計,2022年白犀的數量已不到1.6萬只,相較于2016年的約2.2萬只,也出現了大幅銳減。

而在白犀牛中,南部、北部兩個亞種,也經歷著截然不同的命運。

20世紀初期,南白犀曾幾近滅絕。但目前該亞種已得到了顯著恢復,現有數量在17212頭至18915頭之間,支撐起了白犀牛物種的“一片天”。

相較之下,北白犀就沒那么幸運。上世紀60年代前,該亞種也曾有過相對安全的時期。彼時,在非洲共有超過2000頭北白犀過著安寧的生活。然而瘋狂的盜獵之下,1979年至1983年間,對非洲犀牛的階段調查顯示,北白犀的種群數量出現了急速下降。

1979-1980年,北白犀的種群數量已經少于1000頭。1981年的調查發現,種群個體最多已不超過700頭。1983年,一項僅針對北白犀的調查指出,野生北白犀的數量可能已經下降到不足50頭。這個數字到了1984年,竟又直落至僅剩15頭左右—也就是說,自1979年以來的5年內,北白犀消亡了超過80%。

科學家推算預計到2036年時,犀牛將在全球滅絕。

最后的兩只北白犀:法圖(右)和納金

盡管在1993年,北白犀的數量回升至約30頭,但好景不長,隨著非法獵殺卷土重來,北白犀于2008年被正式宣布已經在野外滅絕,至此只剩下8頭圈養在動物園里。

其后十年間,這些幸存者也相繼離開人世—2011年的Neasri,2014年的Angalifu和Suni,2015年的Nabire和Nola,然后便是2018年蘇丹的辭世。

就此,北白犀成為了紀錄片《最后的動物》中,因盜獵而瀕臨消失的悲情犧牲者。在最后的雄性北白犀蘇丹尚存時,由40人組成的巡守團隊24小時荷槍實彈護衛在其周圍。為避免“懷璧其罪”的悲劇再次降臨,在2015年,蘇丹還被切割掉了長長的犀角。

為避免“懷璧其罪”的悲劇再次降臨,在2015年,蘇丹還被切割掉了長長的犀角。

這一切嚴密又無奈的保護舉措,都折射出非法盜獵活動之猖獗。諷刺的是,1903年科學界首次發現這個物種,竟也是通過一頭在蘇丹白尼羅河附近被獵殺展出的樣本。

“跨種代孕”一線生機?

同樣有點諷刺的是,正是曾經把北白犀推向滅絕境地的人類,如今致力于通過發展技術來拯救它們的命運。

有些突破是“無心插花”:2015年10月,為幾只雌性南白犀治療繁殖問題的過程中,研究人員得以首次嘗試收集犀牛的卵子。這個巧合,推動意大利的一座動物繁殖實驗室發展并完善出了一項創造可存活胚胎的技術。

而更多的嘗試,則屬于“有心栽柳”。

自20世紀70年代開始,未雨綢繆的自然資源保護主義者們便開始探索,在飼養環境中壯大北白犀種群。但這個雄心勃勃的繁殖育種計劃開展至今,最終只迎來四頭犀牛的出生。

不過計劃也并非完全失敗。在蘇丹去世后,當時收集并儲存下來的雄性北白犀精子,終于在試管繁育探索中派上了用場。

雌性北白犀卵子的獲取,則經歷了長達數年的研究和準備。

研究人員需要先給犀牛進行長達2小時的麻醉,然后盡快地從卵巢中精準取出卵細胞。一旦麻醉時間過長,或者不小心傷及卵巢附近的血管,都會對母體造成傷害。

由于現存的兩頭北白犀太珍貴,從2014年開始,超過15家歐洲動物園為北白犀的取卵技術開綠燈,同意讓自家南白犀充當這項技術的“小白鼠”。

直到2019年8月22日,科學家才成功從納金和法圖體內提取出具有活性的卵子,然后這些珍貴的細胞被迅速送到用集裝箱搭建的移動實驗室里冷凍保存,空運到意大利。

4日后,技術人員復蘇了先前保存的雄性北白犀精子,順利實現了體外受精。又過了一個星期,其中兩個受精卵進入了發育階段。人工拯救北白犀,邁出了重要一步。

南白犀幼崽

在北白犀體外受精首戰告捷之后,2019年12月科學家再一次收集卵子,又成功創造出一個早期胚胎。如此多次后,總共30只北白犀胚胎被冷凍起來,保存于德國柏林和意大利克雷莫納,以待將來技術足夠完善之時。

正如國際犀?;饡膱绦卸绿K西·埃利斯(Susie Ellis)所說,“這項技術還處于它的嬰兒期”,離最終的成功還有很遠?,F在,對于北白犀和研究人員來說,最需要的,恐怕就是技術和時間女神的垂青。

的確,還有很多技術難關有待克服。

2015年至2022年,BioRescue團隊共進行了65次輔助生殖繁育的程序,通過采集犀牛的精子、卵子,成功在體外完成受精。但下一步—犀牛胚胎移植技術,則遲遲沒有成熟。

2023年9月24日,研究人員第一次在北白犀的近親南白犀身上開始了“試管嬰兒”實驗。他們將體外受精發育而成的南白犀胚胎,移植到一只位于肯尼亞奧爾佩杰塔保護區的代孕母犀牛體內。

其后,胎兒順利發育了70天。但不幸的是,代孕媽媽和腹中的小犀牛均在感染一種罕見的細菌后死亡。

更為難之處在于,2014年,研究人員在對納金和法圖的健康評測中又發現了一個令人心碎的轉折—法圖出現子宮內膜退化,而納金腿部有傷,懷孕亦會帶來并發癥。簡言之,作為僅存的雌性北白犀,它倆卻都不再適合孕育后代了。

這一結果帶來了一個更艱巨的挑戰,即“跨種代孕”。從樂觀角度來看,一頭南白犀是有可能成功攜帶北白犀胚胎并分娩的,因為這兩個亞種的懷孕周期相同。

但介于子宮頸的形狀有異,面對這一重達兩噸半的動物,胚胎移植技術遭遇了更棘手的局面。

然而時間卻不等人:據英國《Reproduction》期刊的一份研究,卵子貢獻者的年齡是試管犀牛成功與否的關鍵,24歲則是關鍵節點—在24歲以上組別中,約一半能夠成功取出卵細胞,但它們均無法順利受精并發育成胚胎。

目前,納金已然邁入34歲的高齡,法圖也已經23歲?,F存的30只北白犀胚胎,都是基于法圖的卵子發育而來。如若代孕“一擊不中”,就必須繼續取卵進行實驗。

而一頭雌性犀牛,一年最多只能取三次卵。盡管在營養充沛、氣候適宜的優越環境下,法圖的這一臨界年齡可能延后,但總的來說,北白犀體外受精的成功率可能很快就會出現斷崖式下降。

科學家成功實施世界首例白犀牛體外受精胚胎移植

同時,冷凍保存的精子活性也在逐漸降低。在一次體外受精中,研究人員已經發現,雄性北白犀Saút的精液不太好用了。

然而一線曙光終于在2024年照進。德國BioRescue團隊在接受英國衛報采訪時表示,目前他們已在犀牛身上進行了13例成功的胚胎移植。

科學家們計劃在今年6月之前移植第一只北白犀胚胎,它將由肯尼亞的一只南白犀充當代孕母親。由于白犀牛的孕期長達16個月,如果一切順利,全球第一只試管北白犀就可能在兩年后誕生。

面對這一重達兩噸半的動物,胚胎移植技術遭遇了更棘手的局面。

恢復種群,仍前路漫漫

但我們仍不能高興得太早。即使試管北白犀寶寶能成功降生,離重振北白犀家族仍有萬里之遙。

基因多樣性,就是橫亙在科學界面前的一大難題。輔助生殖可使用的精子和卵細胞,來源于數量有限、親緣關系不遠的幾頭北白犀。所得幼崽作為近親結合的產物,恐怕不足以繁衍出一個穩定的種群。

要解決這個問題,有觀點提出,可以依靠干細胞技術,通過將體細胞誘導成多能干細胞,進而發育成生殖細胞,再繁衍出小犀牛。

去年,美國圣迭戈動物園分析了凍存的北白犀體細胞,慶幸地發現這些樣本具有足夠高的基因多樣性。但整體來看,拯救這些瀕危的巨獸們,還有很長的路要走。

在《最后的動物》片尾,導演曾疾呼:“滅絕就發生在眼前,人類必須善用僅存的時間改變現狀?!?024年無疑開了個好頭,讓我們期待一切都會好轉。

責任編輯吳陽煜 wyy@nfcmag.com

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