讓絕種物種復生、有助於維持或增加生物多樣性嗎?

透過基因編輯技術,未來可望讓已絕種的猛瑪象、長毛犀、歐亞穴獅等等動物再度回到世間。圖片來源:維基百科。© 2008 Public Library of Science. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.

■將已經滅絕的生物透過基因編輯技術再次復生,此般科幻小說式的研究發想,現在已經堂堂進入科學期刊的守備範圍之內。這樣的技術,會是解決物種滅絕、停止生物多樣性喪失的最終解藥嗎?

撰文|陳瑩

二十多年前風靡全球的好萊塢經典科幻電影「侏羅紀公園」裡,科學家利用透過琥珀化石保留下來的恐龍血遺傳訊息,搭配青蛙DNA模板,人工繁殖出各式各樣的恐龍,打造出遺世獨立的侏羅紀公園。這種使用人工基因科技將已經滅絕的物種再度回到世間的技術,被稱為「去滅絕 」(de-extinction),或「重生生物學」(resurrection biology),或是「物種轉生」(species revivalism)。誰能料到,二十年前還只是科幻電影的故事題材,在二十年後的現在,隨著基因技術的快速發展,幾乎隨時可能成真。

馬千惠老師在<CRISPR 基因編輯動物園>裡提到,已經有科學家開始嘗試使用 CRISPR-Cas9 基因編輯技術,希望能將已經滅絕的猛瑪象 (mammoth, Mammuthus primigenius) 和候鴿 (passenger pigeon, Ectopistes migratorius) 再度帶回世間。如果成功的話,「消除動物絕種問題」似乎指日可待。或許在我們有生之年,可以見到白鱀豚悠遊於長江流域,多多鳥在模里西斯島唱歌,台灣雲豹雲遊中央山脈。

聽起來相當科幻熱血,又帶有一絲為過去人類剝削自然而造成的錯誤贖罪的宗教/政治氣味。然而去滅絕,或說重生生物學,真的可以消除物種滅絕,幫助維持或增加生物多樣性嗎?

以紐西蘭奧塔哥大學 (University of Otago) 動物系的賽登教授 (P. J. Seddon) 為首的三位國際自然保育聯盟 (International Union for Conservation of Nature, IUCN) 保育專家,2014年於知名權威期刊《生態與演化趨勢》(Trends in Ecology and Evolution) 發表了一份選擇滅絕物種進行重生計畫的指導原則。在重生物種勢必要回歸原生棲地、建立起能夠自然永續生存的族群 (而非永遠住在動物園或研究機關裡僅供展示研究) 的前提之下,該報告以 2013 年國際自然保育聯盟出版的「再引入與其他移地保育守則」(Guidelines for Reintroductions and Other Conservation Translocations) 為本,提出十點提問,幫助保育工作者篩選適合進行去滅絕的滅絕物種:

  1. 過去造成該物種數量減少以致滅絕的原因是否已經查明並且可以防範?
  2. 現在或未來可能造成該物種數量減少以致滅絕的原因是否已查明並且可以防範?
  3. 候選物種生存的生物和非生物需求是否已經明瞭,以幫助鎖定該物種賴以為生的因子,選擇適合的野放區域?
  4. 適合野放並且能夠妥善管理的棲地,在現在與未來是否都足夠?
  5. 計畫的野放行為是否合乎現行法律規定?
  6. 野放所帶來的社經局勢、社區態度、價值觀、動機和期望,以及野放重生物種所帶來的好處和壞處,野放當地和周遭居民是否能夠接受?
  7. 當局是否可以承受重生物種野放可能為當地物種、人類社區和生態系帶來負面影響的風險?
  8. 當局是否可以承受重生物種野放後造成病媒負面衝擊的風險?
  9. 當局是否可以承受重生物種野放後對當地人類和牲畜造成直接傷害、對當地生態系帶來非直接傷害的風險?
  10. 如果社經環境和生態系無法承受重生物種所帶來的衝擊時,是否可能將野放的個體及其子代完全自環境中移除或殲滅?

然而,即便以上十個提問的答案都是「是」,重生生物學這條路,恐怕仍然不是保育工作者所樂見的生態保育之道。包括賽登在內,一個由加拿大、紐西蘭、澳洲保育生物學家所組成的研究團隊,在一篇權威科學刊物《自然》(Nature) 的子期刊《自然生態與演化》(Nature Ecology and Evoltion) 的文章中,表示將有限的生態保育資源用在滅絕物種重生上,可能導致更多的生物多樣性損失。他們利用紐西蘭和澳洲新南威爾斯省花在保育現生瀕危物種的經費及成效資料,推估讓具有相似生態地位的滅絕物種重生會需要的費用及可能連帶保育到的當地物種數目。結果發現,如果這些花費全由公家機關埋單,勢必會擠壓到保育現生瀕危物種的保育預算,長期下來反而造成整體生物多樣性的損失。另一方面,如果滅絕物種重生的計畫經費完全由私人單位贊助的話,則可能透過重生物種增加生物多樣性 —— 不過,如果這些私人贊助的經費,能全部用在保育現生瀕危物種的話,則保育生物多樣性的成效將更加顯著 (如圖示)。值得注意的是,他們的計算僅計算了野放和維持野外族群數量這部分工作所需的花費,其他像是基因實驗、人工繁殖、野放訓練等等實驗室工作因為目前尚無資料供推估所以未計入。 要是再加上這部分的開支,想必會造成更大的經費排擠效應。

在三種情境下 (使用公家經費 [紅色長條]、使用私人贊助經費 [黃色長條]、將私人贊助經費用在現生物種 [藍色長條]) ,在紐西蘭 (a) 和澳洲新南威爾斯省(b)境內,與現況(虛線)相較,能夠被優先保育的現生物種數目。新南威爾斯省在「公家經費」項目無法估計,因為讓兩個有望執行重生計畫的物種復生,就已超過該省用在保育瀕危物種上的總預算。圖片來源:Figure 1 in Bennett et al. 2017. Nat. Eco. Evol. 1, 0053. Reuse permission granted (Licencse Number: 4081050950784)
復育現生瀕危物種已經是難上加難的燒錢工作,更何況是復育已經滅絕、不知道能不能和平融入現代生態系裡的物種。所以重生生物學是否可以消除物種滅絕危機,幫助維持或增加生物多樣性嗎? 答案恐怕是無法,而且在經費有限的情況下,甚至可能間接造成現生物種加速滅絕。

 

參考資料:

  1. 馬千惠. 2017. CRISPR 基因編輯動物園. CASE讀報專欄. < accessed on 31 March 2017 >
  2. Bennett, J. R., Maloney, R. F., Steeves, T. E., Brazill-Boast, J., Possingham, H. P., & Seddon, P. J. (2017). Spending limited resources on de-extinction could lead to net biodiversity loss. Nature Ecology & Evolution, 1, 0053.
  3. Seddon, P. J., Moehrenschlager, A., & Ewen, J. (2014). Reintroducing resurrected species: selecting DeExtinction candidates. Trends in Ecology & Evolution, 29(3), 140-147.
  4. Shultz, D. 2016. Should we bring extinct species back from the dead? Science Magazine News.< accessed on 31 March 2017 >

--
作者:陳瑩 台灣大學生態與演化生物學碩士、英國德倫大學生命科學博士。現為成功大學生命科學系專案博士後助理研究員。過去主要以海洋哺乳動物族群遺傳學為研究主題,現在轉向研究蝙蝠與其寄生蟲之間的愛恨情仇。

 

加入好友

3,435 人瀏覽過