[多图]日俄科学家有望50年内复活猛犸象 重建“更新世”公园

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很久很久以前,世界上只剩下最后两只猛犸象,为了重振家族的血脉,它们深深地相爱了……

  这是发生在动画片《冰河世纪》里的情节。而现实的真相却十分残酷:事实上,猛犸象这种巨大而憨态可掬的动物,在距今1万年左右的时间,就从这个星球上彻底消失了……爱情并未能拯救它们走向灭亡的命运。

  也许再等几十年,我们又可以见到猛犸象了。今年9月底,两只号称是“世界第九大奇迹”的猛犸象,从冰雪皑皑的萨哈共和国,千里迢迢来到广州进行巡展。记者从有关专家那里了解到,这两只猛犸象虽然在冻土中冰封了数万年,可是却皮毛血肉俱全。它们身上不仅蕴藏着猛犸象灭绝的真正原因,甚至还蕴藏着猛犸象复活的种种可能——科学家已经从其中一头身上提取了仍具活性的DNA,也许再等上50年,我们就又可以见到活生生的猛犸象了!

  聚焦:小欧和大卡

  大卡名叫尤卡基尔,一头40多岁的“熟男”。它是以被发现的村庄的名字命名的。

 

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当年的猛犸象应该就是这个样子的。

  北京自然博物馆古生物研究员李建军告诉本报记者,大卡本来是被深埋在冻土层中,但由于冰川融化,在2002年的8月,它巨大的大象牙穿破了冰层,挺立在冰原中,被一个生活在当地的年轻人发现。这个年轻人回家叫来他的爸爸,父子俩合力将大象牙拔出来。聪明的爸爸又想到,象牙一定连着头,就继续往冻土里面挖,挖了3个月,没想到挖到了骨肉皮毛都相当完整的巨大象头,肌肤完好还有弹性。克洛葛夫父子把象头装上卡车,在卡车上塞满冰冻的鱼,保护象头不至于溶化,一路把大卡运载到首都雅库茨克(Yakutsk)。

  大卡的出土引起了巨大的轰动,专家们推测它是一头生活在距今一万四千年前的猛犸象,但它却是如此皮毛血肉俱全活灵活现,堪称是自然界的奇迹。

  小欧叫欧米亚空,一头只有1岁的“小姑娘”。不过,它可是40岁大卡的前辈——因为它生活在距今4万年前。

  和“大卡”一样,“小欧”的名字也是以它被发现的地区命名的——欧米亚空,是萨哈共和国北极圈附近一个海拔740米的高原,它也是全世界最寒冷的高原,1926年1月26日,这里曾经录得过北半球历史上的最低气温零下71.2℃,登上“北寒极”宝座。这个地方仅有800人定居。

  这里同时也是个富藏金矿的地区。2004年,一个挖金队在此作业,挖着挖着,他们突然挖出一摊脓水,脓水散发着恶臭,挖金队员怀疑这是古生物的遗骸,便报告了相关部门和专家。闻讯而来的科学家在这里挖掘出一头冰冻状态的小猛犸象。整只小象原本是完整地被冰冻封存,血、肉保存良好,但令人遗憾的是,挖土机破坏了它两肩骨头以下的地方,而小象身体的受损部分在接触空气之后,便溶化成一摊脓水,幸好小象的头、鼻、脖子以及部分胸部,总长112厘米的前半身都完好无缺。

  科学家后来又在小欧尸身的不远处发掘出一些属于猛犸象的红褐色毛发,可以肯定是属于小欧的。他们推测,小欧的毛发和皮肤脱离,显示它曾浸泡在水中一段时间,有可能是淹死的。再后来,科学家们通过扫描,在小欧胃里发现了一些藻类植物,更加证实了这一推断。“那应该是一个秋末,小欧饥肠辘辘去找食物,由于体力不支,掉到一片沼泽地中,最终被沼泽吞没。”

  原景:猛犸象的冰河世纪

  生活:主宰冰河世纪

  习性:温和的素食主义

 

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头骨

 

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猛犸象在世界的分布图。

  事实上,在萨哈共和国的土地下面,还埋藏了不计其数的猛犸象遗骸。“保守地说,至少有上千头。”萨哈共和国博物馆负责人拉娜女士肯定地对记者说。

  当然,它们中的大多数虽然并不像大卡和小欧这样血肉俱全,但是考虑到它们来自万年前的时空,依然令人震撼。比如还有一头叫“柳芭”的小象——它是一具干尸,但却是如此完整的一个整体,除了没有了毛发和脚趾甲,这头猛犸象几乎是完美无缺的,连眼睫毛都清晰可见,仿佛刚刚睡着了一样。

  种种迹象中不难看出,这一片西伯利亚的高寒地带和丘陵区曾经是猛犸象们的核心分布区。猛犸象家族最早在80万年前,就已在这一地区生活。

  “这是一片干燥、低温的大草原。生长着灌木、香草、草本植物,是猛犸象、犀牛、野牛、野马、麋鹿等更新世哺乳动物的理想生活环境。这一带的夏季平均气温是12℃,冬季零下33℃,平均降雨量180至190毫升。”李建军这样为我们描述当时这里的自然环境:“可能会比现在更为寒冷,但是植被变化应该不大。”

  在漫长的第四纪冰期,猛犸象是这片草原的主宰者。它们浑身长着厚厚的毛发,最长可达到1米。毛发的下面是厚达9厘米的皮下脂肪层。而猛犸象的脚底——根据解剖学家分析,那里几乎不含血管和神经,只有厚厚的肉垫——这些都是猛犸象为了适应寒冷的气候而进化出来的。

  习性:温和的素食主义

  在猛犸象巨大的身躯上,最引人注目的是那对巨大的象牙,从它美丽的弧形来看,象牙并无攻击力。“事实上它们性情温和,是纯粹的素食者。象牙只是用来搜寻雪层下面的牧草。”拉娜说。值得注意的是,猛犸象的头后部应该还有一个类似驼峰一样的肉质突起。“这在化石上发现不了,人们是从一些古代岩画中得知猛犸象还有这个特点。”李建军告诉记者。这个驼峰的作用和骆驼的相类似,用来储存大量的脂肪,以对抗漫长而物资匮乏的冬天。

  李建军表示,在夏天的时候,猛犸象还会向南方进行迁徙:“主要是去寻找更加茂盛的植物。根据化石的发现,我国东北也是猛犸象频繁活动的区域,它们最远曾经到达过我国山东一带。”

  灭绝:史前一万年

  谁导致猛犸象灭绝

 

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 猛犸象尤卡基尔的前肢。

 

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猛犸象尤卡基尔的头颅。

  大卡的死因至今不明。也许它和小欧一样死于溺水,也有可能是失足掉进了某个冰窟窿,也有可能是死于当时已经活跃着的人类捕杀……但无论如何,那应该是个个别的偶发事件。而在大卡死亡四千年之后,这一曾经是地球上最大的大象,开始走向整体的灭亡。其中的原因,才是各国科学家共同关心的问题。

  没有人知道其中的具体原因,但是却有两种主要的推测。一是气候变化:“猛犸象在距今1万年到4000年左右大量灭绝,这正好是第四纪冰期的末尾。因此许多研究人员认为,随着气候越来越暖,猛犸象的栖息地迅速缩小,猛犸象种群的分布也由遍布欧亚大陆缩小到北部沿海地区。最后导致整个种群的消失。”李建军说。记者了解到,在前不久,有科学家用计算机模拟的更新世晚期地表景象变迁显示,在那一时期,猛犸象的栖息地丧失了90%。

  还有科学家指出,导致猛犸象灭绝的至少还有另外一种原因,就是人类的捕杀。“猛犸象生活的时间离我们人类很近,甚至早期人类曾经和猛犸象一起共享蓝天。美国一个研究小组发现人类祖先在走出非洲的途中,一路上留下了大量的大象和猛犸象的遗骸。某一地区一旦有人类居住,这里的大象和猛犸象就开始从化石记录里消失。有证据表明,猛犸象曾是石器时代人类的重要狩猎对象。一头猛犸象足够一个族的人食用很久。虽然猛犸象看起来十分高大威猛,但在聪明的人类面前也只好甘拜下风。”

  李建军还认为,古人不仅曾经捕杀过猛犸象,很有可能还曾经驯养过这种大象。“河南的简称‘豫’字,就很像是一个人在牵着一头大象。”——这不禁让人联想到电影《史前一万年》里的景象:埃及人实际上是借助猛犸象的帮助,才建成了金字塔

  冰封:永久冻土之下

 

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科学家在冰原上挖出猛犸象的情形。

 

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萨哈共和国的冰原。

  猛犸象的拉丁文名Mammuthus是鞑靼语中的“地下居住者”的意思。在很长的时间里,对于生活在西伯利亚的涅涅茨族人看来,猛犸象是一些游走在冰冷漆黑的地下世界的生物,被冥界的神灵当做家畜牧养。让他们产生这种想法的原因是,每年夏天当冰雪融化之时,总会有数以百计的象牙和象骨出现在江河湖海的岸边。

  曾经他们认为,发现这样的骸骨会是一种诅咒,而现在他们当然知道这实际上属于万年前的生物猛犸象,它们曾经和我们一起在地球上——而不是地层深处——生活过。

  为何萨哈的猛犸象遗骸可以保存得如此完好?李建军说,这和当地独特的自然气候有关系。“萨哈共和国有一半的面积位于北极圈内,冬季长达9个月,十分寒冷。所以这里大部分的土地都是永久冻土带。可以说萨哈共和国是全世界冻土层最厚的地方,平均厚度达300多米,个别地方可达1500米。这就给保存猛犸象提供了得天独厚的环境。永久冻土简称永冻层,是一个地质学名词,专指保持在摄氏零度以下状态的土壤或地层,而且温度连续在摄氏零度以下达到两年以上。即使在每年天气转暖时,冻土也保持在摄氏零度以下。这使得猛犸象的遗骸可以得到最完好的保存。”

  据记者了解,发现大卡的地方在北极圈内,小欧虽然是在北极圈外的北纬63度15分发现的,但却是“北寒极”——曾经录得过北半球的最低温纪录——零下71.2℃。都是典型的冻土区。本次巡展的负责人朱琦告诉记者,他曾经看过冻土层的断层切面:“冰和土一层层紧密叠加,就像石膏一样。土层当中的空气都被挤出去,并且保持了90%左右的湿度。只有这样的环境,才能使动物的皮毛储存万年,却依然保持弹性。”

  复活:新科技克隆古象

  代孕妈妈:亚洲象

  本次巡展的负责人朱琦向记者透露,日本的专家曾经对皮毛血肉俱全的大卡进行过特殊的扫描:“结果让人惊讶,大卡脑子里的部分脑干细胞居然是活跃状态。”至此,复活猛犸象的计划不再是个天方夜谭,而被提到了日程上来。“日俄专家目前正在进行的实验,主要是想通过克隆技术复活猛犸象。”

  记者从有关渠道获悉,克隆猛犸象大体要经历这样一个过程:

  首先是要非常精确地复原猛犸象的基因组:大约是30 亿~40亿个碱基对。这将是个非常浩大的工程。

  复原之后的基因组只是一个单纯的数据。下一步,专家要根据这个“蓝图”将数十亿的碱基对“拧”成完整的染色体。合成一个属于猛犸象的DNA。

  第三步,此时,我们已经得到了一个属于猛犸象的完整的遗传信息。但是我们还需要把这段信息注入到某个细胞核中,因为染色体必须包裹在细胞核里才能成为主宰生命的密码。

  最后一个步骤,科学家要把这个包裹了猛犸象遗传信息的细胞核,注入到另一头大象的卵细胞中进行克隆——这另外一头大象自然不是猛犸象。朱琦告诉记者,科学家经过分析,发现猛犸象与亚洲象的亲缘关系最为接近,于是选中亚洲象做猛犸象的“代孕妈妈”。

  整个过程困难重重。“首先,要合成完整的DNA非常不容易——一个完整的DNA系列就好像是一幢高楼大厦,而我们现在发现的残缺的DNA信息就好比只是断壁残垣,能否根据这些‘只言片语’复原大厦原貌,还有待证明。”李建军说。

  就算我们经过努力进行到了最后一个步骤,利用亚洲象的卵细胞能否顺利进行克隆也会是个问题。物种间的差异也许会造成某些问题,比如胚胎流产或者畸形。

  朱琦表示,因为目前克隆技术的成功率比较低,所以只是单纯一个大象的卵子还不能完成复活猛犸象的任务。据记者了解,一头成熟的亚洲象母象,一年只排卵三次,一次只能排出一个成熟的卵子。这意味着只是收集卵子的过程都是十分漫长的。

  然而,朱琦向记者透露,据他的了解,日俄专家已经进行了两次复活猛犸象的实验,但是都宣告失败,目前正在进行的是第三次。“50年内复活猛犸象,我认为没有问题。”

  重建“更新世”公园

  虽然猛犸象的复活计划刚刚开始实施,已经有人在担心:猛犸象复活之后,我们把它放在哪儿好呢?毕竟现在已经不是冰河世纪,猛犸象能够在全球变暖的大环境下生存下来吗?

  朱琦告诉记者,日俄的科学家专门在萨哈共和国划出了一个面积有160平方公里的“秘密地带”,意图打造一个“更新世公园”。所谓的“更新世”,实际上是一个地质学上的名词,代表地质年代第四纪早期,距今约180万年至1万年,猛犸象就生活在这个年代。

  记者获悉,这一计划由俄罗斯切尔斯基市东北科学站负责人、古生物学科学家塞尔盖·兹莫夫发起的。他希望可以在这个公园里全面恢复冻土区史前的生态系统,就像一万年前一样。

  这是一个只有直升机才能抵达的“秘密地带”。据悉,尽管西伯利亚冻土带大部分被苔藓覆盖,但这160平方公里土地上却仍有一些草地、落叶松林和柳树灌木。所有属于更新世时代的植物现在仍在那儿保存得很好。

  而一个完整的生态系统,自然不能只有植物,还要有动物——到目前为止,这片区域里已经徜徉着更新世野马的最近后代——亚库蒂马和一些驯鹿、驼鹿等,科学家还计划引进更多的动物,譬如野牛和麝香鹿。

  朱琦告诉记者,复活猛犸象就是这个“更新世”计划的重要组成部分,也是整个计划中最吸引人的。如果猛犸象真的可以复活成功,“更新世公园”也将是它要生活的地方。塞尔盖·兹莫夫认为猛犸象会喜欢它这个“新家”。建造更新世公园的目的之一,就是为了向世人证明,是人类、而不是气候,导致了曾经在西伯利亚平原上世代繁衍史前生物的灭绝。换句话说,只要人类不再进行人为的干预,它们在21世纪仍旧可以在更新世公园中共同繁衍下去。

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