来源:果壳

  “地球上仅存 2 只北部白犀牛”,这个话题最近又登上了热搜。其实,早在 2018 年,当最后一头雄性北白犀苏丹(Sudan)离世那天起,地球上就只剩下 2 头北白犀了。

  现年 32 岁的的纳金(Najin)和她 21 岁的女儿法图(Fatu),是目前仅存的 2 头北白犀。它们都是雌性,无法再进行自然繁育。如果现代科技也不能帮助她们产生后代,那我们只能眼睁睁地看着北白犀步向灭绝。

  现在,北白犀正站在完全灭绝的悬崖边上,等待现代科技给出的答案。

  2010年的苏丹,那时地球上还有8只北白犀 | Lengai101 / Wikimedia Commons

  它们被推向悬崖 

  北白犀曾经有过相对安全的处境。60 年前,非洲有超过 2000 头北白犀;但由于疯狂的盗猎,到了 1984 年,这个数字直落至 15 头左右。

  作为体型仅次于大象的陆地动物,犀牛在野外几乎没有天敌。这些曾在地球上广泛分布的巨兽们,如今只剩下五个物种:苏门答腊犀牛、黑犀牛、爪哇犀牛、印度犀牛和白犀牛——前三者都已被列为极度濒危物种。从数字上看,白犀牛还没有濒危,是因为除了仅剩的两头北白犀之外,白犀牛的另一个亚种南白犀还有约 2 万头。

  处境相对安全的南白犀 | Zigomar / Wikemedia Commons

  但北白犀没有它生活在南部的亲戚们那么幸运。由于非法猎杀,2008 年,北白犀被宣布野外灭绝,只剩下 8 头北白犀圈养在动物园里。

  2009 年,捷克的拉贝河畔皇宫镇动物园(Dvůr Králové Zoo)将 4 头北白犀送到肯尼亚的奥·佩杰塔(Ol Pejeta)自然保护区,它们分别是雌性的纳金和法图、雄性的苏尼(Suni)和苏丹。人们寄希望于非洲的温暖气候和广阔草原,或许这种原始环境能帮助北白犀交配成功、繁育后代。

  可惜不遂人愿,纳金和法图并没有怀孕。2014 年的一项健康评测显示,它们不适合孕育后代:法图患有子宫疾病;纳金腿部有伤,怀孕会带来并发症。

  而在这十年间,动物园里其他仅存的几头北白犀也相继去世——2011 年的 Neasri,2014 年的 Angalifu 和 Suni,2015 年的 Nabire 和 Nola……

  然后,便是 2018 年离开的苏丹——至此,地球上仅存一双孤零零的北白犀母女。

  技术能拯救它们吗?

  自然繁育无路可走了,拯救北白犀只能依靠辅助生殖,也就是“试管婴儿”。

  几头雄性北白犀还在世的时候,研究人员就已经采集了它们的精子,冷冻保存。如果能获取纳金和法图的卵细胞,在体外进行受精,再将发育成功的胚胎移植到代孕母犀牛的子宫内,我们仍有机会迎来北白犀新生儿。

  但这一系列的技术都不简单。

  取卵前局部麻醉的法图,随后它将被全身麻醉 | Ami Vitale / Twitter: @Ol Pejeta

  单就取卵这一项来说,研究人员必须先给犀牛麻醉,然后尽快地、精准地从卵巢中取出卵细胞;一旦麻醉时间过长,或者不小心伤及卵巢附近的血管,都会对犀牛造成伤害。现存的两头北白犀太珍贵,为保万无一失,研究人员只能先在其他犀牛身上摸索。南白犀——和北白犀最为接近,数量也暂时处于相对安全的水平,自然成了研究人员的首选。

  从 2014 年开始,至少 15 家欧洲的动物园为北白犀的取卵技术开绿灯,愿意让自家的南白犀充当小白鼠。在确定技术可行之后,2019 年 8 月,研究人员终于第一次对北白犀进行取卵

  取卵过程很顺利,在将近两个小时的麻醉之后,两头北白犀也都苏醒过来。这次一共取出了 10 枚具有活性的卵细胞,这些细胞被迅速冷冻保存,送上等候在一旁的直升飞机;经过三次转机,它们被送到位于意大利的实验室里。

  在取卵手术完成之后,奥·佩杰塔自然保护区的推特上发了这张相片:“纳金和法图刚刚在泥土里洗了个澡,感觉还不错!” | Jan Zwilling / Twitter: @Ol Pejeta

  这 10 枚卵细胞中,有 7 枚处于可以受精的成熟状态。同时,研究人员复苏了先前保存的北白犀精子,并将精子注射到卵细胞中,完成体外受精。

  经过半个月的培养和观察,研究人员宣布,这 7 枚受精卵中,有 2 个成功发育为胚胎几个月后,他们又进行了一次取卵手术,这次获得了 1 枚存活的胚胎。

  法图的4枚卵细胞和纳金的3枚卵细胞,都达到可以受精的成熟状态 | Twitter: @Ol Pejeta

  与时间赛跑 

  时间来到 2020 年,突发的疫情打乱了计划;直到年底,研究人员才成功从法图身上取到了 14 枚卵细胞,并培育出了 2 枚能够存活的胚胎。遗憾的是,法图的母亲纳金这一次无法提供卵细胞,之前从她身上取到的卵细胞也没有成功产生胚胎。32 岁的纳金本身就患有子宫疾病,年龄或健康问题都有可能影响她的繁殖。

  至此,我们拥有了 5 枚北白犀胚胎。这 5 份来之不易的希望,目前都冷冻保存在液氮中——它们还在等待胚胎移植技术的成熟。

  如果有足够完善的技术,这些胚胎将被转移到代孕的雌性南白犀体内。目前,研究人员正在为这项技术做积极的尝试。他们将观察和预测代孕的雌性南白犀的发情周期,试图寻找胚胎移入的最佳时期——但这些尝试才刚刚起步,正如奥·佩杰塔自然保护区的负责人理查德·维奇(Richard Vigne)所说,“我们离实现这一目标,还有很长的路要走。

  与此同时,在保证法图和纳金健康的前提下,研究人员还将继续为她俩取卵,培养更多的北白犀胚胎,不至于当未来移植失败时束手无策。

  去年底,科学家在肯尼亚对北白犀进行取卵 | Rio the Photographer

  不过,就算代孕成功,基因多样性也仍是一大难题。就像纳金和法图这对母女分别是苏丹的女儿和孙女一样,辅助生殖可使用的精子和卵细胞,其实来自于数量有限、亲缘关系不远的几头北白犀。这样产生的幼崽,可能是近亲结合的产物,而且基因多样性过低,恐怕不足以继续繁衍出一个稳定的种群。

  解决这个问题,或许可以依靠干细胞技术,将体细胞诱导成多能干细胞,进而发育成生殖细胞,再繁衍出小犀牛。2018 年,美国圣迭戈动物园分析了他们冻存的北白犀体细胞,发现这些样本具有足够高的基因多样性;如果能用它们制造新的北白犀,或许可以拯救这些濒危的巨兽们。

  只不过,这一切的前提是——这项更具挑战性的干细胞技术,能够成功实施。

  2019年2月,科学家曾对波兰的一头南白犀注射麻醉药,随后将南白犀胚胎移入她的体内。然而,我们没有找到对这次胚胎移植的后续报道,这次移植似乎是失败了 | Petr David Josek, File / AP

  科学家和北白犀,都正在与时间赛跑。如果实验室里的北白犀新生儿能在纳金和法图离世前出生,小犀牛还能跟着她们学习祖传的生存技能,学习如何成为一只北白犀。

  人类曾经的贪婪和狂妄,把北白犀和科学家推向了这场与时间的争夺赛。这一次,我们能跑赢吗?地球上能重新迎来第 3 只北部白犀牛吗?

  希望现代科技能够带来奇迹。


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