
图片来源:美国鱼类和野生动物局国家黑足雪貂保护中心
2020年12月,当科学家成功实现克隆濒临灭绝的黑足雪貂这一令人难以置信的壮举时,他们朝着应对气候变化和生物多样性丧失这一新的全球优先事项,迈出了一大步。克隆的成功,既实现了“地球日”的创始愿景,也吓坏了其最坚定的支持者。通过使用生物技术来实现环境保护最关键的目标之一,即恢复有限基因库物种的遗传多样性,保护主义者在拯救一个受人喜爱的物种方面向前迈进了一步。但他们是通过“修补”生命本身的核心机制来做到这一点的。这项努力实现了“地球日”创始人和与尼尔森研究所(Nelson Institute)同名的盖洛德•尼尔森(Gaylord Nelson)的愿景,即营造“一个体面、优质和相互尊重所有其他人类和所有其他生物的环境”。尼尔森会承认并重视这一进步吗?我们相信会的。为了恢复生物多样性,我们必须进行创新。
虽然这一切都不能消除我们对传统保护措施(例如栖息地保护和土地管理)的需求,但我们可以而且应该用与对抗COVID-19相同的大胆而快速的方法来解决迫在眉睫的灭绝危机。创造性的精神和开放的心态可以释放新技术的力量。
我们共同拥有多年的生物多样性保护经验。我们中的一位是环境研究员,另一位是野生动物保护组织Revive & Restore的联合创始人兼执行董事。我们了解支持和恢复生物多样性的重要性,我们正在与世界领先的分子生物学家、技术专家、保护生物学家、保护组织、伦理学家和思想领袖合作,呼吁采用“预期后果”框架,以帮助我们安全地利用所有可行的工具,这些工具可以为我们提供所需的优势,来扭转物种流失的趋势。
“预期后果”是一个新的、包容的、合乎道德的且理性的框架,它将帮助我们设想大胆的保护干预措施,并安全地利用生物技术来赢得与灭绝的竞赛。
一些人担心人为干预自然带来的意外后果,这些干预包括使用遗传技术以及传统的保护恢复措施。然而,令人担忧的生物多样性丧失现状告诉我们,我们必须更加关注那些可以彻底扭转局势的积极影响,这些积极影响来自对“预期后果”的重视。如果我们无休止地担心意外后果并沉溺于不确定性,那么随着大规模灭绝的发生,我们将不可避免地目睹可怕的后果。
例如,如果没有人为干预,美洲栗将无法生存。在工业革命之前,这些树木在北美的东部森林中占据了很大的面积。到20世纪40年代,一场非本地真菌种导致的枯萎病导致全国约有40亿棵树木死亡。随着东部森林失去美洲栗,较小的树木变得更为密集。这种转变造成了一种新的生态状态,其特点是栖息地贫瘠、野生动物种群减少、林业产品质量低劣和生物多样性降低。

图片来源:Wikipedia
到20世纪末,一群富有创新精神的科学家开始在实验室进行实验。他们将一个来自小麦的基因添加到原本未改变的美洲栗基因组中。由此产生的转基因树并不是自然界的怪胎。它是100%的美洲栗,现在可以产生一种酶来降解枯萎病的毒素。由于这个单一的额外基因,美洲栗可以共存于入侵真菌也繁荣生长的环境中。
这个看似激进的解决方案是一个精彩的案例,展示了使用生物技术介入物种拯救的潜力。美洲栗爱好者希望在他们的院子里种植幼苗,北卡罗来纳州的切诺基印第安东部部落已签署了协议,将在部落土地上种植抗枯萎病的栗树。但这种早期的热情只是保护过程的一部分。
负责任的干预必须以预期后果框架为指导,包括完整的风险评估和详细的研究,以测试提议的干预对生态系统的影响。我们现在知道,当转基因栗木叶落入森林中的池塘时,它们对林蛙蝌蚪来说是可以安全食用的。联邦监管系统现在正在审查美洲栗项目;如果该项目通过审核,这将是人们首次展示,经过仔细考量的基因干预如何能够让转基因和自然物种在野外共存。
以美洲栗和黑足雪貂为例,21世纪的物种保护解决方案都是从实验室开始的。负责任的遗传干预,源于将新的生物技术与积淀数十年的自然历史知识和仔细研究相结合。尽管虚构的恐怖故事培养了人们的警惕意识,但生物技术只是这场与灭绝的激烈竞赛中的又一种工具。美洲栗是该理念的重要证明,而黑足雪貂项目现在正在进行中,但我们需要所有濒危物种的积极成果。我们希望看到有韧性的野生种群在自然界中蓬勃发展。
或许,在不久的将来,我们会看到生物技术应用于拯救珊瑚礁。科学家们已经在探索如何使用基因干预来调整珊瑚的温度耐受性。考虑到“预期后果”,Revive & Restore正在设计“高级珊瑚工具包”,以开发新工具,包括干细胞、益生菌和快速诊断法,这将增加我们对珊瑚礁恢复方案的选择。如果我们不进行干预,我们可能会永远失去珊瑚礁。

图片来源:Revive & Restore
一个由来自世界各地的科学家和保护主义者组成的跨学科小组达成了一致,他们最近共同撰写了“预期后果声明”,为负责任的保护干预提供了一个初始框架,该框架追随了黑足雪貂和美洲栗的研究足迹。
“预期后果”框架结合了几十年来成功的保护工作中的经验教训,使我们摆脱绝望,走向乐观的未来,鼓励我们为看似棘手的保护问题设想解决方案,并激励我们采取行动。这是我们都认可的事情。
撰文:Paul Robbins,威斯康星大学麦迪逊分校Nelson环境研究所所长。
翻译:魏书豪
审校:郭晓
引进来源:科学美国人

本文来自:中国数字科技馆
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