[圖文]科學家復活奇特滅絕青蛙胚胎
這種蛙名為南部胃育蛙(又名胃育溪蟾,學名為Rheobatrachus silus)。這是一種奇特的育兒方式,雌胃育蛙將受精卵吞到肚子裡,此時它的胃停止分泌胃酸,轉而變成一個臨時的子宮。等到幼蛙成形的時候,它才將這些後代吐出。
世界上曾經存在過兩種胃育蛙,都分佈在澳洲昆士蘭州狹小熱帶森林的溪流中。除南部胃育蛙外,另一種胃育蛙名為北部胃育蛙(學名R.vitellinus),又名孵溪蟾。這兩個物種分別發現於1973年和1984年,但在20世紀80年代中期的時候都消失不見。棲息地退化、環境污染、壺菌病都可能是導致胃育蛙滅絕的原因。
在澳洲的博物館中保存著少量的胃育蛙標本,這使科學家開始思考將它們復活的可能性。現在,拉撒路項目(Lazarus Project)的科學家開始利用克隆技術對南部胃育蛙進行復活。這是人類第一次嘗試復活一個滅絕的物種,而且「推翻了滅絕就是永久性的概念」,項目負責人邁克·阿切爾(Mike Archer)說道。
邁克·阿切爾在美國華盛頓國家地理總部舉辦的TEDx會議上作了演講,該會議的主題是「阻止滅絕」。作為項目的一部分,阿切爾和同事將一個從冰凍胃育蛙身上獲得的「死亡」細胞核移植到一個新鮮的蛙卵中。蛙卵取自另一種關係較近的龜蟾科青蛙(學名Mixophyes fasciolatus)。
經過五年的實驗,研究團隊終於獲得了一些能夠分裂並長成早期胚胎的卵細胞。雖然這些胚胎都只存活了數天,但通過基因檢測,科學家確認在分裂的細胞中存在滅絕胃育蛙的遺傳物質。邁克·阿切爾來自新南威爾士大學,他還無法確定未能突破胚胎階段的原因,但他推測這可能與卵細胞的處理過程有關,研究團隊也正在對此做進一步的實驗。他說:「我們都非常樂觀,終有一天我們會把這種青蛙活蹦亂跳地帶到世界上。」
圖中這種龜蟾科的青蛙,便是卵細胞的捐獻者。拉撒路項目團隊將胃育蛙的細胞核植入了該物種的卵細胞中。邁克·阿切爾說,之所以選擇南部胃育蛙作為復活的對象,是因為之前已經在青蛙中做了很多克隆研究;而且對於胃育蛙的生物學,現在還有很多尚未瞭解的地方。這兩種青蛙在發現之後不久就滅絕了。
這項研究也有很多實際的用途,比如,瞭解這種動物如何停止分泌胃酸,或許可以為消化疾病的患者提供有益的幫助。 本·諾瓦克是(Ben Novak)Revive & Restore的科學顧問,同時也是TEDx會議的講者,他相信將胃育蛙復活很具有可行性。雖然博物館中保存的動物DNA可能質量很低,但他認為,過去三年來新一代的基因測序技術,已經可以保證能獲得更好的結果。他說:「任何標本或是博物館保存的組織,僅採集一片針頭大小的樣品,就有可能生成一整個基因組。」
這個「保存得極其完好」的南部胃育蛙,自1980年開始就被冷凍著。拉撒路項目團隊就是用它來進行第一次克隆的嘗試。如果研究人員真的將胃育蛙復活,那將是一個不錯的開始。科學家將有機會培養出對壺菌病有抵抗力的青蛙個體。這種疾病是胃育蛙滅絕的可能原因之一。
這是張藝術想像圖,描述了澳洲東部昆士蘭州的一處山地雨林中,南部胃育蛙正在咳出幼蛙的情形。大多數青蛙種類的受精卵先孵化成蝌蚪,蝌蚪以水中植物為食,然後發育成為成年青蛙。但胃育蛙的蝌蚪是在母親的胃中發育成熟的,直到實在吞不下,母蛙才將幼蛙吐出來。
邁克·阿切爾指出,吞嚥受精卵其實是非常聰明的行為,因為幼體受到了更多的保護。無論如何,一旦這種獨特的物種被成功復活,「所有人都將無比興奮,並且想要復活更多的滅絕物種,」阿切爾說,「我希望它能成為成功的旗艦物種。」