人类应该利用演化力量重塑自然吗?
数万年来,人类一直在影响和改变,甚至可以说是操纵周围的生物。
我们猎杀它们,让群落和生态系统重新洗牌;我们驯化动植物,通过育种来满足人类的需求。随着人类越来越多地接管地球,一些物种濒危甚至灭绝,维系生命的土地和水源都出现了污染。于是我们制定了保护野生动物和环境的规则,试图替它们寻找栖息地、食物,甚至干涉它们的繁殖。
我们还掌握了生物技术:用一头公牛就可以繁衍出数千只小牛;基因改良作物能够抵抗病虫害,增加粮食产量,减少杀虫剂的使用;濒危物种的演化轨迹可以被改变,我们甚至在试着复活猛犸象;工程菌可以用来解决太平洋垃圾带的问题;抗蜱小鼠和抗疟疾蚊子可以消除困扰我们和其他物种的特定疾病。
当今世界最主要的演化力量掌握在人类手中,这是一种不同于自然演化的力量——我们是捕猎者、破坏者,也是保护者、创造者。我们即将做出决定,而这一决定也将会决定人类自身和其他物种的未来命运。那么,我们应该做何选择?人类应该利用演化力量重塑自然吗?
以下内容节选自《悬崖边的造物者》,较原文有删节修改,小标题为编者所加,非原文所有。已获得出版社授权刊发。
《悬崖边的造物者》,[美]贝丝·夏皮罗 著,撖静宜 译,中信出版集团2022年12月版。
在美国西部腹地,一头年老的野牛啃食了满满一口鲜嫩的草。正在野牛平和地咀嚼满嘴的食物时,一声狼嚎打破了斯内克河畔的宁静。它抬起头,停止咀嚼,猛然警觉起来,嗅着周围的空气,耳朵也在微微地颤抖。四周寂静无声,只有漫无目的飞舞的蚊子在它周围嗡嗡作响。它意识到危险并没有迫在眉睫,便又开始咀嚼起来,视线再次投向地面。它朝着新鲜的草地慢慢地移动着,附近几十头野牛也跟随着它慢慢地向南移动。一群野牛就这样平静地,不紧不慢地,一路吃草一边走向山中。
这画面平静又安然,在为数不多的地球最后的荒野之地,一群野牛繁衍生息,不受这荒野之外纷纷扰扰的约束。这画面充满了希望,虽然人类自己的确把我们的星球搞得一团乱,但还是有一小块一小块远离人工痕迹的栖息地留存了下来,可以让这些野牛自由游荡。更重要的是,这画面鼓舞人心。这些野牛之所以可以生存下来,是因为我们拯救了它们。19世纪末期,曾经在这片平原上生活的上百万头野牛近乎消失,但是它们并没有灭绝。人类规划了保护区让它们可以反刍和养育幼崽,而且设立了法律,让这些保护区远离捕猎、偷猎和其他威胁。多亏了人类的这些举措,目前有超过50 万头野牛生活在北美。
不过除了上面描述的这些,最重要的是这些画面是自然的,这些被北美第一个国家公园所保护的美洲野牛代表了未受破坏的野性。这是自然界应该有的样子,因为这也是自然界一直以来的样子。
除了不是这个样子的时候。
人类一直在塑造周围生物的演化进程
过去10年见证了强大生物技术(也称生物工程)的迅猛发展,这些技术既惊人又鼓舞人心,同时也非常可怕。克隆、基因编辑、合成生物学、基因驱动,这些词预示着一个不同的未来,但那是一个令人期待的未来吗?一方面,技术发展的优势显而易见。生物技术可以避免疾病发生和治愈疾病,也可以改善食物的风味和延长保鲜时间。但是另一方面,生物技术也创造了异常的东西,比如嵌入了微生物基因的玉米和可以生出小鸭子的鸡。
事实上,越来越难找到完全没有被人类染指过的东西了。虽然科学家也在努力地保护自然中现存的东西和空间,但是种种危机超出了目前技术可以解决的范畴,例如:海上石油泄漏,增长的灭绝率和新发传染病。我们是否应该深入研究下去,拥抱现代科学的力量,去期待一个不一样的未来呢?在那个未来里,微生物可以清洁人类产生的废物,长毛象可以游荡在西伯利亚的田野里,在耳边嗡嗡作响的蚊子可以不携带病毒。或者我们应该扼杀掉这种未来,在一切事情为时已晚之前停下来?
电影《侏罗纪世界3》(2022)剧照。
对于很多人来说,充满人工改造生物的未来是黑暗绝望的。或许,工程菌、猛犸象和不能传播疾病的蚊子在某种程度上可以造福人类,但制造它们是不正确的,创造一个拥有这些东西的世界也是错误的行为。这些人有一种指责科学的倾向,他们认为科学家和21世纪的技术把世界带到了危险的悬崖边,跨过去就是全新的自然,是一个全部根据人类意图由人类创造的、不自然的自然。但这个充满危机感的预测,是基于人类刚刚开始干预自然的假设做出的,而且认为自然和非自然的边界明显又清晰。
然而,历史、考古学、古生物学,甚至基因组学都讲述了一个截然不同的故事。在对过去的研究中,我们了解到在整个人类历史中,我们一直在塑造周围生物的演化进程。在过去的5万年里,我们的祖先通过狩猎、干涉的方法战胜了数以百计的物种,并导致了它们的灭绝。他们把狼变成了波士顿㹴犬,把大刍草(玉蜀黍属植物)变成爆米花,把野生卷心菜变成了羽衣甘蓝、绿花菜、菜花、抱子甘蓝和宽叶羽衣甘蓝等。我们的祖先学会了狩猎和驯养,然后当他们旅行时,他们的行为和举动创造了物种适应和演化的条件。一些物种与人类相遇后存活了下来,但很多物种并没能保留下来,它们都发生了某种变化。可以说现存的生物是由我们塑造的,一部分是通过随机的演化,另一部分是通过不那么随机的人类意图。
将视线重新投向美洲野牛。我们的祖先在距今两万多年前第一次踏上北美大陆,他们刚开始可能只是尾随这些看起来很美味的动物,但慢慢地人们发明了优良的技术,可以狩猎野牛,其中一些技术甚至可以一次杀死数千只动物,仅有那些逃脱了捕猎的野牛幸存下来。伴随着气候变冷,栖息地恶化,野牛的种群数量锐减。
在约12000年前,冰河时期渐近尾声,适宜野牛生存的栖息地再次扩张,从而导致野牛种群数量反弹。当然,温暖的气候也适宜人类生存,人类数量也出现了增长。植被变得密集,人类开始使用火去重塑土地。他们学会了驱赶野牛到易于捕猎的栖息地。野牛适应了这种变化,并且繁衍壮大。同时,人类也在适应。人类生活开始围绕着野牛群的季节性变化而变化,他们使用野牛的肉、皮、粪便和骨头作为食物、衣服、燃料和工具。贸易网络随之出现,在同一块大陆上生活的人类相互联系起来。
电影《侏罗纪世界3》(2022)剧照。
大约5个世纪前,欧洲人踏上了北美大陆,他们也对野牛产生了浓厚的兴趣。欧洲移民逐渐向西推进,伴随着越来越多的人口和飞速发展的铁路网络,可观的野牛种群分崩离析,逐渐瓦解、崩溃。对野牛和野牛栖息地所有权的战争愈演愈烈,越来越多的人和更多的野牛在战争中死亡。不停地签署条约又撕毁条约,使美洲原住民遭遇了难以承受的苦难。养牛场扩张了,开始争夺原本属于野牛的食物、空间和水源。这次,一切都发生得太过迅速,野牛没能适应。在19世纪与20世纪之交,一部分野牛被人类捕获并圈养起来,另外一部分野牛依然生活在野外,但是曾经繁盛的野牛群已不复存在。
约一个世纪前,人类意识到野牛陷入了危机。有保护意识的官员设立了禁止屠宰野牛的法律。野生动物管理者开始建立保护区来保护野牛的安全,并且在这些区域内选择可以繁衍下一代的野牛。如此一来,野牛活下去的最佳策略不再是逃跑,从某种程度来说是讨好俘获它们的人类。野牛再次适应,开始茁壮成长。
潜在的消费者在生物技术食品面前望而却步
现代生物技术让我们可以比祖先更快、更精准地干预物种演化,人工授精、克隆和基因编辑增加了我们对DNA(脱氧核糖核酸)的控制力,我们可以根据人类的意愿决定哪些DNA遗传给下一代,这样也就增强了人类意图在演化中的力量。
时至今日,生物技术在农业中得到了大量应用。100年前,农夫发现一只小猪长得比别的小猪大,可能就更为精心地饲养这只优良的猪,几代之后,这种优良的特征才会慢慢显现在畜群中。50年前,农夫可能会从生长得最为迅速的猪身上收集精液,使母猪受孕而产下更多具有生长迅速这种特性的后代。
时至今日,农夫可以对猪的DNA进行测序,发现是什么遗传变异导致了生长速度的不同。农夫可以提取优质猪的细胞,并且克隆它们以构建新的胚胎,这些胚胎中含有所有导致快速生长的遗传变异,最后被移植到代孕母猪体内获得更多的优良后代。或者,农夫可以直接编辑、重组这些胚胎的DNA,使其获得更快的生长速度。最终,这些干预的结果都是一样的—更大的猪和更为良好的品系,现在仅需几年就可以达到这样的目的,过去需要几十年甚至几个世纪。
纪录片《人类-动物》(2020)剧照。
新的生物技术让我们获得了祖先未曾拥有过的能力,也让事情变得复杂起来。比如“环保猪”(一种基因重组工程猪),它的确是猪,大部分的基因也是猪的基因,但是它们的基因组中加入了一个来自微生物的基因和一个小鼠基因。如果使用传统育种技术,那么这是无论多么精心培育都无法得到的猪,但是现代生物技术就可以做到。
这种“环保猪”的发明,是为了解决农业上一个非常具体的问题。养猪场附近水域经常遭受严重的磷污染,因为这种重要元素通常会被添加进饲料,然后多余的磷主要靠粪便排出体外。“环保猪”基因组中添加的两个基因能够表达一种蛋白质,分泌到唾液中后,就能把磷分解成可被利用的形式。这种猪可以更有效地利用饲料中的磷,也就意味着可以饲喂更少的磷。这样一来减少了饲养者的成本,同时也保护了水源不受污染。在2010年,这个新品种被提交监管部门批准。没有人知道审核是如何进行的,但最终这种猪的研发因审核停滞不前,经费耗尽而停止。“环保猪”解决了最为困扰世界农业的问题之一,但是由于我们对技术的怀疑,这种可能随之而来的重大突破被我们拒之门外。
“环保猪”的发展过程暴露了我们的不安,一种对人与其他物种的关系迈向下一阶段的惶恐,也暴露了这种不安带来的高昂代价。我们的迟疑延缓了对技术安全性和其广泛潜力的研究。我们已经错过了很多次可以利用生物技术解决问题的机会,例如:清除栖息地的污染,拯救在灭绝边缘的种群,或者提升农业产量。
不过,我们的迟疑也是可以理解的。早期研发并得到应用的生物技术中有很多因缺乏透明度而遭受抵制,研究人员并没有向公众解释经生物技术改造的作物是怎样产生的,究竟与经传统育种技术得到的作物有何不同(其实也没什么不一样)。缺乏透明度给少数极端分子可乘之机,他们利用公众对风险的天然厌恶去传播错误信息。又由于监管体系的混乱和知识产权之争,这些生物技术作物背后的科学问题一直没能得到公开讨论。这也让潜在的消费者在生物技术食品面前望而却步。
利用今天的生物技术可以做更多的事情
早在20世纪90年代中期,生物技术食品在理论层面被提出,然而现在生物技术的矛头直指另一个严峻的问题:由于人类对地球的掌控,全球范围内生物多样性减少了。从化石资料来看,生物有着自然的灭绝速率,但是目前的灭绝速率远远超过原有速度。这的确是我们的错误,除了人类自身和人类驯化的动物以外,其他动物的栖息地质量恶化,数量减少。
大多数人都认可我们应当对这种灭绝危机有所作为,但是大家并没能在采取何种措施上达成一致。一些人认为应当让人类完完全全地从多达一半的地球表面撤出,以保护完整的自然,但是另一些人认为直接干预是减缓人为灭绝速率的有效办法。几十年来,生物学家一直在做出努力,比如:手动清除入侵物种,移动种群到其他栖息地,或者引入替代物种填补关键生态位(这些空缺的关键生态位通常由灭绝导致)。
纪录片《人类-动物》(2020)剧照。
但是,利用今天的生物技术可以做更多的事情。举例来说,我们可以改造各个物种的基因组,让它们能够适应干旱的土壤、偏酸性的海洋和被污染的河流,也可以利用基因驱动系统彻底地清除入侵物种;我们甚至可以复活灭绝的物种,恢复原有的生态交流,改善生态系统健康。这些生物技术干预手段在生态保护方面有着巨大的潜力,但风险也随之出现。
2017年,海伦·泰勒和她的同事对新西兰的生物保护从业者进行了调查,目的是了解他们对利用基因工程进行实地保护工作的看法。新西兰政府宣布了一个野心勃勃的目标,计划在2050年前消灭大鼠、澳大利亚负鼠和白鼬这些引进物种,因为这些物种的出现对本地物种造成了毁灭性打击。这个计划的完成时间无疑充满了野心,很多人认为生物技术是按时实现这个目标的可能途径。然而,泰勒团队的调查显示,大家对这些策略的接受程度与被改造的物种有关。大多数的受访者赞同改造入侵物种的DNA,但是无法接受对本地物种的DNA进行改造。事实上,很多受访者承认他们宁愿看到本地物种灭绝,也不愿意使用生物技术来拯救它们。他们为何不安?因为实际上他们扮演了“上帝”的角色,人为地改变了演化进程,只是他们在扮演这个角色的时候感觉不是很好,除非他们面对的是入侵物种。
这种面对不同物种的不同态度其实就是保护工作者的意志,是某种程度上人类给予的天意。现在,是时候去接受“上帝”这个角色了。
目前,我们还依赖着祖先在人类创新史的前三个阶段所发展的技术,但是我们的干预依然在影响着其他物种。集约化农业满足了现在地球将近90亿人口的食物需求,国际法保护了地球的海洋、空气、陆地和淡水循环。但是现在地球又面临了危急时刻,目前的人口数量远超传统技术可以养活的数量,而且由于人类正在大幅度改造地球,原本的栖息地变化过快,以至于大量的物种来不及适应变化使灭绝速率飙升。不过,我们又一次拥有了新的工具,这个工具可以让我们以一种前所未有的速度和方式来操纵物种。
今天的生物技术不同于过去的传统技术,需要我们另行看待。现在我们拥有前所未有的力量去改造物种,我们需要意识到这种力量的存在,并且接受和学习如何掌控这种力量。这么做并不容易,但也绝非不可能。同时,现今的我们不同以往,比祖先更为清晰地了解世界是如何运转的。我们对生物学、遗传学和生态学有着更为深刻的了解,能够评估风险,进行跨文化和跨语种的交流,也能够分担技术和经济负担。更重要的是,我们有上万年改造自然的经验,还怀着从过去到现在未曾改变的目的:去创造更有效率地为我们服务的有机体。
作者/[美]贝丝·夏皮罗
摘编/何安安
编辑/王青
导语校对/陈狄雁
大家都在看
-
游山玩水赏云海 矗立北京东边最高处的森林王国 中国网7月9日讯 雾灵山是燕山山脉的主峰,被称为“京东之首、燕山之最”。这使雾灵山在燕山地区独具特色,独领风骚。雾灵山地理位置独特,位于我国暖温带北部,既处于暖温带落叶阔叶林带向温带针阔混交林带的过渡地 ... 自然之最12-13
-
白鹿的奇妙时刻:沉醉日照金山,感悟自然之美 《白鹿与日照金山的璀璨邂逅》。说说白鹿与日照金山的故事!1. 有个叫白鹿的俊姑娘,长得可水灵,眼睛大大的笑起来像春天里开得最艳的花,她平日忙着拍戏到处跑,有一回来到一个有高高大山的神奇地方,山高得像要碰 ... 自然之最10-30
-
湖州漂流之旅:激流勇进,畅享自然之魅 湖州漂流之旅:激流勇进,畅享自然之魅。1. 在湖州,一场惊心动魄又充满乐趣的漂流体验正悄然等待着你的探索。这里山川如诗如画,水流奔腾不息,仿佛是大自然特意为你准备的一场冒险盛宴。2. 深夜当你穿上救生衣,踏 ... 自然之最10-30
-
秋天最有仪式感的9件小事,做过5件,就很幸福 当空气中飘荡着似有若无的桂花香气,杂货铺里堆着新鲜多汁的黄梨,月色一日比一日清寒,雨声从热闹变得沉寂,我们便知道,秋天已经来了。四季轮转,秋意渐起,季节的转换总能给我们的生活带来新的色彩。穿着暖暖的卫 ... 自然之最10-30
-
海外华文媒体走进江西庐山 感受自然与人文之美 10月16日至17日,2024海外华文媒体江西行采访团登上闻名中外的江西庐山,来自世界五大洲18个国家和地区的20余位海外华文媒体人先后探访了庐山会议旧址、庐山抗战博物馆、庐山锦绣谷、美庐别墅、含鄱口等地,感受“人 ... 自然之最10-30
-
米芾书法的“平淡”与“自然” 随着近两年博物馆爆火,越来越多年轻人排队去看书法真迹。抄经拓碑、临帖练字也成了新的热门休闲活动。一方面,日常生活中我们大量依赖输入法用电子设备沟通,常常提笔忘字;但另一方面,每当有幸看到名家的书法真迹 ... 自然之最10-30
-
2018全国适合养老的20座城市,丽江竟然排第一 当你老了是想隐居山村还是在大城市享受?是想呼吸自由的空气还是照顾儿孙?2018刚开始,网上流传中国“最适合养老居住”前二十个城市榜单丽江也出现在这份榜单上!20昆山昆山,地处经济活跃的长江三角洲东端,位于国 ... 自然之最07-25
-
秦岭自然保护地体系知道多少? 科技日报记者 史俊斌 通讯员 杜扶阳这几天,习总书记在陕西考察调研,秦岭因他的到访而再次成为热点受到世界瞩目。那么,秦岭陕西区域内有多少个自然保护区?自然保护地体系情况如何? 远眺西岳华山 杨晓卫 摄“ ... 自然之最07-25
-
自然界的奇迹:揭秘世界之最的十大自然奇观 这次让我们来了解一些自然界中的“世界之最”,它们不仅令人惊叹,还让我们深刻感受到大自然的神奇与伟大。世界上最高的树:加州海岸红杉(Hyperion)加州海岸红杉(Sequoia sempervirens)中的一棵被命名为“Hyperi ... 自然之最05-27
-
吉尼斯之最:世界上最震撼人心的自然奇观! 最高的山峰:珠穆朗玛峰,位于喜马拉雅山脉,是世界上海拔最高的山峰。根据世界吉尼斯记录的测量,珠穆朗玛峰的海拔高度为8848.86米。珠穆朗玛峰最长的河流:亚马逊河,源头位于秘鲁境内,是世界最长的河流。根据世 ... 自然之最04-11
相关文章
- 揭秘自然之最——玻璃杯中的奇幻世界
- 2018全国适合养老的20座城市,丽江竟然排第一
- 秦岭自然保护地体系知道多少?
- 地球上奇迹最多的地带
- 自然界的奇迹:揭秘世界之最的十大自然奇观
- 吉尼斯之最:世界上最震撼人心的自然奇观!
- 地球上至今还活着的最大生物是什么?无法遏制,它仍在不断狂长
- 世界十大自然之最#感受大自然的气息和美景
- 伊瓜苏瀑布:自然奇观之最
- 重磅!我国这一新发现,刷新“自然界之最”!
- 除了地坑院,你知道河南的三门峡有多少全省以及全国之最吗
- 中国之最之自然景观,你都知道哪些?还有哪些是我不知道的呢?
- 中国之最:白水河是世界最大瀑布群,壮观场面令人惊叹!
- 世界上最深的海沟:马里亚纳海沟,最深处达11034米
- 大语文学习:中国自然环境之最
- 中国自然之最
- 地理常识之世界山川湖海之最
- 探访东莞绿道之最,领略自然之美
- 世界上最大的自然铜,如今已有10亿岁重达26吨
- 中国十大地缝大峡谷,大自然的鬼斧神工
热门阅读
-
张译和张铎,你真的能分清楚吗? 07-13
-
三年自然灾害毁灭了多少的东西,实属可怕 07-13
-
丹霞山阴阳石酷似男女生殖器,羞涩的人真的看不下去 07-13
-
世界上最高的十大山峰,珠穆朗玛峰稳居第一 07-13
-
俄罗斯十大城市排名:莫斯科第一,圣彼得堡第二 08-01
-
世界十大最缺水的国家排行榜,索马里位列第一 08-12