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第24章 动物学家的故事(24)

随着时代的进步,一个个自然之谜被揭开,大家认为龙涎香是“龙”的口水的说法不科学,于是就产生了各种各样的猜想:有人认为它是海底火山喷发形成的;有的说是海岛上和鸟粪飘入水中,经过长时间的风化而成的;有的说这是蜂蜡,在海水中经过漫长的漂浮生成;还有的说这是一种特殊的真菌。龙涎香也激起了海洋生物学家的兴趣,经过不断的研究,大家认为这是一种巨大的海洋动物肠道分泌物,至于是什么动物分泌的,一直没有弄清楚。

真正发现龙涎香秘密的是沙特阿拉伯科特拉岛的渔民。这个岛屿上的渔民主要以捕抹香鲸为生,有一次,一位老渔民在剖开一条抹香鲸的肠道时,发现了一块龙涎香。当时,渔民们认为这是它从海面吞食的,并没有当一回事。但这消息不胫而走,引起了海洋生物学家的高度重视,他们立即进行深入的研究,终于解开了龙涎香之谜。原来,龙涎香是抹香鲸的排泄物!

抹香鲸生活在热带和亚热带海域,是鲸类家族的潜水冠军。它可以下潜到千米深海,吞食乌贼、章鱼等动物,但是,这些动物被吞食后,它们身体中坚硬、锐利的角质喙和软骨却很难被抹香鲸消化。胃肠饱受折磨,却不能将之排出体外,这令抹香鲸痛苦异常。在痛苦的刺激下,抹香鲸只好通过消化道产生一些特殊的蜡状分泌物,来包裹住那些尖锐之物,以缓解伤口的疼痛,慢慢地就形成了龙涎香。有的抹香鲸会将龙涎香呕吐出来,有的会从肠道排出体外,仅有少部分抹香鲸将龙涎香留在体内。排入海中的龙涎香起初为浅黑色,在海水的作用下,渐渐地变为灰色、浅灰色,最后成为白色。

自古以来,龙涎香就作为高级的香料使用,香料公司将收购来的龙涎香分级后,磨成极细的粉末,溶解在酒精中,再配成5%浓度的龙涎香溶液,用于配制香水,或作为定香剂使用。随着人类对抹香鲸的大量捕杀,龙涎香的资源逐年减少,价格也日益昂贵,差不多与黄金等价。

奇妙的龙涎香是大自然的精华,大海馈赠给人类的礼物,为了让龙涎香的芬芳世世代代永存,我们必须保护海洋环境,保护抹香鲸,让它们在大海中繁衍生长,不断地为人类贡献香中极品——龙涎香。

龙涎香的基本组成部分是不具香味的三环三萜烯固醇龙涎甾,香水的配料中加进了它,便会在皮肤表面形成极薄的一层薄膜,这层薄膜可以起到延缓香水香味迅速挥发的作用。现在,龙涎香中的各种成分均能人工合成,但却不能完全代替龙涎香,因为目前人类的技术还达不到大自然的奇妙与和谐。

动物学科猜想

“再造”猛犸

猛犸象是在陆地上生存过的最大哺乳动物,现代的非洲象或印度象都是猛犸象的“表兄弟”。猛犸起源于400万年前的非洲,后来迁移至欧亚至北美洲。在距今大约350万年前,猛犸曾广泛分布在亚欧大陆北部和美洲北部,但在9500年前,猛犸竟然与恐龙一样突然灭绝了,成为生物进化史中的未解之谜。现在,猛犸象化石出土最多的地方是在西伯利亚一带,至今,仅在那里发现的猛犸化石已达2.5万个之多。

2005年春,一位俄国猎人在靠近极圈的西伯利亚茫茫雪原上打猎,一不小心,被一个凸起的东西绊倒了。当他清除覆盖在这种东西上的冰雪时,看到的竟是一只被冻僵了的巨大古老动物的头颅和长牙———这是一头完整而僵硬的猛犸象!这头猛犸整个身体坐在粗大的后腿上,一只前腿高高抬起。让人吃惊的是,在这头猛犸象的舌头上,还残留着待咽的毛莨草。这说明,数万年前,这只猛犸正在悠闲地吃着青草,气温突然急剧降低,它还没来得及吞下嘴里的草,便一下子被永恒地冻结在历史中。

完整的猛犸尸体被发现之后,科学家们由法国探险家伯纳德·布伊格斯带领,涌向了发现猛犸的地方。为了避免造成破坏,布伊格斯和手下的人在四周挖了一条深沟,切开了冻着猛犸尸体的重达24吨的冰块。包着猛犸的冰块被移到飞机上,运到附近的一个岩洞,在那里用吹风机缓慢将猛犸解冻。后来,科学家们对这头猛犸的毛发、骨骼和牙齿的初步分析表明,它死于大约30380年前,是一头雄性猛犸。这头巨兽身上披着栗色的长毛,脚部毛长22.5厘米,胸腹部毛长41厘米。

猛犸干尸的发现立即点燃了人们通过克隆技术复活猛犸的热情。我们知道,科学家早已能够克隆各种动物了,但此前的克隆都是采用动物的活细胞进行克隆,从猛犸干尸上取得的细胞能克隆出活生生的猛犸吗?经过热烈的讨论,科学家们认为应该试一试。于是,西伯利亚猛犸的尸体组织在出土后被装在满是液态氧的容器里空运到了科研和技术条件相对比较好的日本。

有人认为,冰晶破坏了猛犸冰冻细胞的DNA,使它们丧失机能。但是,日本科学家们认为动物大脑的高脂肪以及头骨可以有效地保护脑细胞,减小被冰晶破坏的可能性。近日,日本科学家们完成了冷冻死亡老鼠的克隆实验,并成功使得一只已死亡并冷藏了16年的老鼠产生新的生命。这是人类首次成功克隆存放如此长时间的冷冻动物,这一技术将有望使得猛犸重新复活。

通过克隆技术成功复活猛犸对于拯救濒危动物是一大突破性进展,但科学界对再造猛犸的计划褒贬不一。赞成者认为这是一次大胆的挑战,如果成功,将把生物技术向前推进一大步。而反对者认为,从生物学的角度讲,复活猛犸象并不具备特别的意义,因为它在生物进化链上的地位已经很清楚。还有人提出,根据达尔文“物竞天择,适者生存”的进化论,物种灭绝是自然现象;人为干涉生物界的自然淘汰,违背了自然规律。结果究竟如何,我们还需拭目以待。

澳大利亚的一个研究小组已经着手研究克隆已灭绝的塔斯马尼亚虎;美国的一个研究小组已经开始尝试复活5年前灭绝的一种野生白山羊。在所有复活计划中,人们最关注的恐怕是恐龙了。但从理论上讲,恐龙是不可能复活的。因为经过6000多万年的时间,恐龙的基因都被分解了。

匪夷所思的“恐龙鸡”计划

众所周知,恐龙早在6500万年以前就已经灭绝了,我们今天只能在博物馆看到各式各样的恐龙化石。但近年来却有人提出了“恐龙并未灭绝”这一令人难以置信的崭新观点并着手“复活”恐龙,他就是美国古生物学家杰克·霍纳。

在美国蒙大拿州辽阔的荒野深处,有一处方圆数百里人迹罕至的偏远地方——海尔克里克,这里是世界上白垩纪晚期恐龙化石最丰富的地区之一。1902年,这里发现了第一只霸王龙化石。自那以后,全世界共发现了24具霸王龙骨架,其中有11具是在这里发现的。迄今为止,海尔克里克出土了大量史前生物化石。1982年,霍纳就任蒙大拿州立大学洛基山博物馆的馆长并主持了海尔克里克的大规模挖掘工作。为了研究恐龙化石,霍纳为自己的实验室装备了极为先进的设备。后来,霍纳在一只距今约8000万年的霸王龙的股骨中分离出了遗传物质——DNA片断。经研究表明,这些片断与现代鸟类的DNA片断颇为相似。这就意味着恐龙——爬行动物王国的“君主”——并不像一般人们认为的那样早已在6500万年前就灭绝了,而是有一些可能继续生存下来,并演化成了鸟类。此后,霍纳一直尝试利用DNA技术令灭绝了6500万年的恐龙再次“复活”。好莱坞科幻电影《侏罗纪公园》就是受到他的研究启发而拍摄的,而霍纳也曾充当该片的技术顾问。但霍纳多年研究后发现,想要像电影《侏罗纪公园》那样重建完整的恐龙DNA基因图谱几乎是一项不可能完成的任务。所以霍纳决定采取另一个不可思议的方案——让一只鸡“退化”成恐龙!

霍纳认为,现有的家禽鸡是从一种史前肉食恐龙进化而来的,因此家禽鸡的DNA中包含着恐龙的基因记忆。一旦这个基因记忆被“打开”,就将复苏家禽鸡处于长期睡眠状态的恐龙特征。因此,如果能设法通过“逆向基因工程”技术唤醒鸡胚胎中沉睡的“恐龙基因”,使家禽鸡繁衍的后代逐渐“退化”,就能打造出一种一半像恐龙、一半像鸡的生物——“恐龙鸡”。

目前霍纳正斥巨资资助世界多国的科学家联手展开这项匪夷所思的“恐龙鸡计划”。北美洲的科学家已经研发出了一些实现“恐龙鸡计划”所必备的基因技术,而一些亚洲的实验室目前正开始着手进行计划的下一阶段——造出一只活生生的“恐龙鸡”。据估计,未来“恐龙鸡”的上半身仍和普通的家禽鸡类似,但不同的是,它将有恐龙那样的尖利牙齿和长长的尾巴,还有长着3~5根脚趾的利爪,并且没有鸡身上的翅膀。不过,“恐龙鸡”的全身仍可能长满羽毛,因为科学家近年来研究发现,许多恐龙身上都覆盖有羽毛。霍纳预言,根据目前的实验进度,第一只“恐龙鸡”很可能将在未来5~10年诞生。霍纳提出的让史前恐龙重新在地球上徜徉的宏伟蓝图是否能够实现,让我们拭目以待吧!

最早提出恐龙进化为鸟类的是日本科学家福田,他对鸵鸟目恐龙的骨骼进行了研究后推测,正是鸵鸟目恐龙进化成了恐鸟,这是一种18世纪末还在新西兰存在的一种高达3米的大鸟。可惜由于人类的大肆捕杀,这种似乎由恐龙进化而成的恐鸟已经灭绝了。

试管动物

美国新泽西州有一家牧场,近年来参观的人络绎不绝。每位参观者都被带向一座明亮的牛舍,那里有三四十头小奶牛在安静地休憩。参观者会注意到,这三四十头小奶牛几乎是一个模子里刻出来的,连身上的黑白花斑也几乎一模一样。自豪的牧场主会向大家介绍说,这三四十头奶头是同一对父母的后裔,几乎同时出生。同一父母?这怎么可能?谁都知道,一头母牛一年只能怀一胎,每胎一般只有一头牛犊。牧场主会向你解释:这些小奶牛是“试管动物”,它和“试管婴儿”一样是细胞工程中的新鲜事。

世界上第一例试管婴儿诞生于1978年。所谓“试管婴儿”,当然不是在试管里把受精卵直接培育成婴儿,而是指在科学家的精心设计和严密控制下,精细胞和卵细胞的受精作用在试管里完成,受精卵又在试管里发育成胚胎。这胚胎则要放入母亲本人或是“代理母亲”的子宫中,再发育成胎儿。

试管婴儿的问世推动了试管动物的研究。一位英国科学家在试管婴儿问世后成功地把美国的试管猪胚胎移植到英国猪的子宫内膜上,使英国本地猪一次产下了8头美籍英国猪。此后,这种胚胎移植技术取得了快速发展,科学家们先后获得了“试管兔”、“试管牛”、“试管猫”等试管动物。

在试管生物的热潮中,英国学者一马当先,他们的成绩使国际同行惊叹不已。在咄咄逼人的形势下,科学发达的美国,科学家们奋起直追,特别是经过多年努力,他们在奶牛的试管受精和胚胎分割这两项技术的结合上取得了长足进步。本来,一头良种乳牛一次只排一个卵,一年只生一胎。现在,科学家使得它一次能排好多个卵,然后选良种公牛进行交配,再把受精卵取出,放到试管中去培育。隔一段时间再进行注射,促使它排卵。这样,一头良种乳牛一年能提供三四十个受精卵。这些受精卵在试管里发育成胚胎以后,被移植到普通母牛的子宫里,而这些普通母牛会忠实地完成“代理母亲”的使命,产下一头头地地道道的良种牛犊。这样,一头良种乳牛一年能生下三四十头良种牛犊了。科学家还有另一手高招:当试管里的受精卵发育成胚胎后,到了一定的阶段被取出来进行分割,分割成两份、四份甚至八份,然后再放入试管中继续培育。分割成的部分胚胎有的有两个细胞,照样会不断分裂,发育成新的胚胎。这些新胚胎照样可以植入普通乳牛的子宫,发育成地道的良种牛犊而来到世间。这手高招称为胚胎分割。有了它,试管婴儿技术如虎添翼,可以迅速地为人类提供大量的良种牛、良种马、良种羊、良种猪……有人断言,要不了多长时间,动物育种技术将彻底更新,全世界的畜牧业将是另一种模样。

近些年来,科学家们又把胚胎移植技术应用在珍贵稀有的野生动物的人工繁殖上,并取得了很大进展。我们知道,有好多珍贵的野生动物,由于数量极少,导致雌、雄性不能相遇而大大减少繁殖机会,并有灭绝的危险。还有一些本身繁殖有困难的野生动物也是容易灭绝的。采用胚胎移植技术进行人工繁殖,可以挽救这些濒临灭绝的野生动物。1990年,一只西伯利亚虎产下了3只孟加拉虎,这3只小虎就是在试管内受精后植入西伯利亚母虎的子宫内的。随着胚胎移植技术的日臻完善,人类将奉献给大自然更多的“试管动物”。

试管动物与克隆动物不同。试管动物是将动物的精子和卵子在体外受精、体外培养胚胎,然后将发育到一定程度的胚胎移植入受体后得到动物。而克隆动物是指遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。

转基因动物食品

尽管人们对转基因食品还心存疑虑,但近年来,抗腐烂西红柿、抗除草剂棉花、抗病毒黄瓜和马铃薯以及抗虫玉米等“基因作物”,已来到我们身边。与此同时,转基因动物食品也正向我们走来。

那么,什么是转基因动物呢?盲先,要了解什么是基因。大家知道,所有的生物都是由细胞组成的,当然动物也不例外。细胞的结构是这样的:最外面是细胞膜,中间是细胞质,最里边细胞核。在细胞核里有一种遗传物质叫脱氧核糖核酸(DNA),它由两条螺旋形的长链组成,而长链的每一小片段,就是一个基因,在基因上储存着遗传密码。每一个孩子的长相都像自己的父亲和母亲,这是因为他的父母将基因传给了他的缘故。

转基因动物就是将人们需要的目的基因导入其基因组,使外源基因与动物本身的基因整合在一起,并随细胞的分裂而增殖,在动物体内得到表达,并能稳定地遗传给后代的动物。整合到动物基因组上的外来结构基因称为转基因,由转基因编码的蛋白质称为转基因产品,通过转基因产品影响动物性状。如果转基因能够遗传给子代,就会形成转基因动物系或群体。

1980年,科学家们首次报道用DNA显微注射法获得了转基因小鼠;1982年,美国科学家首次将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵的雄性原核中,获得了转基因小鼠,其个体比对照鼠增大一倍,称之为“超级鼠”。

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