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简要介绍
- 现在保护北方白犀牛需要克服功能性灭绝，因为只剩下两只雌性。
- 灭绝漩涡形成了一个生物阈值，低数量触发不可逆的近亲繁殖和生存崩溃。
- 第一次成功的犀牛胚胎移植确认了怀孕，但代孕母亲大约70天后去世，胎儿也未能存活，尽管这一尝试证明了这种技术是可行的
- 生物银行技术已经开始使用，以保存濒危物种的遗传材料，持续的进展旨在进一步提高其对遗传多样性极其有限物种的有效性。
关于最后两只北方白犀牛的Instagram帖子提到了一个保护者们警告我们数十年来的情景。拯救这个物种现在可能已经不可能。剩下的唯一活着的北方白犀牛，名叫Najin和Fatu，是一对母女，没有活着的雄性可以与她们繁殖。
当任何物种达到这一点时，科学家通常称之为功能性灭绝；虽然仍有活个体，但物种自然繁殖的现实方式已不存在。保护这两只犀牛和它们的栖息地依然重要，但保护者们现在的直接关注是保存遗传材料，并利用先进的生殖技术试图重建这个物种。
科学家们是怎么实现这个目标的？在其他面临功能性灭绝的物种中，这种方法是否成功，还是这两只雌性白犀牛可能是第一个从这种状态中恢复的？我们将更仔细地看看这对母女可能的未来，以及科学家们现在如何应对她们的处境。
为什么母女通常会结束一个物种的自然繁殖
如果某个物种只剩下母女两只动物，这通常意味着一个很明确的未来：
- 没有其他配偶，因此任何繁殖尝试（如果生物上可能的话）都会导致严重的近亲繁殖。
- 遗传多样性无法维持，这意味着有害突变和生育能力下降可能随着世代的推移变得不可避免。
像目前的北方白犀牛种群这样的小种群，可能会陷入所谓的灭绝漩涡，低数量导致近亲繁殖和其他生物问题，从而进一步降低生存和繁殖。这主要是保护者们担心这个物种的原因，除了数量少之外。
即使科学家能从这两只剩下的北方白犀牛中繁殖出后代，基于极少遗传谱系建立的种群也会有内在的劣势。有什么解决办法，如何拯救这个物种呢？
科学家可以为功能性灭绝物种做些什么
当自然繁殖无法进行时，科学家有几种方法可以利用。然而，这是否足以拯救像北方白犀牛这样受限的物种？保护者们和科学家可能会尝试以下方法来拯救它们，包括：
- 如果生物银行中有已故男性的精子，可以使用储存的精子进行试管婴儿。
- 将胚胎移植到代孕母体中，通常选择能够怀孕的近亲亚种。
- 生物银行是一个涉及冷冻保存细胞、精子、卵子或组织的过程，以防在最后的动物老去时遗传材料丢失。
- 从保存的细胞中生成卵子或精子，尽管在大多数野生动物物种中，这一过程仍处于实验阶段。
- 克隆，如果存在可行的保存细胞，克隆有可能重新引入失去的遗传谱系。
- 遗传救助，当有兼容种群可以混合时的概念。然而，考虑到北方白犀牛都是雌性，这对它们来说并不是一个选项。
生物银行是一个很有前景的概念，可以帮助我们保持更多选择。例如，圣地亚哥动物园的野生动物联盟将其冷冻动物园描述为一种保存活细胞培养物和生物材料以进行未来遗传救助工作的方式，维护我们不断变化的世界中现代保护工具所需的原材料。
试管婴儿和代孕如何为北方白犀牛工作
拯救北方白犀牛的最佳案例是母女俩一起参与试管婴儿。一家名为BioRescue的公司正在逐步开发犀牛试管婴儿的方法，因为直到最近，犀牛并没有标准的兽医程序。
BioRescue宣布首次成功的犀牛胚胎移植妊娠，确认胚胎移植在犀牛中是生物上可行的。然而，代孕母体在大约70天后因细菌感染去世，胎儿未能存活。请记住：这项工作才刚刚开始。妊娠确认了这种方法在生物学上是可行的。
BioRescue是怎么做到的呢？过程大致如下：
- 从剩余的雌性中提取卵子，在严格的兽医控制下进行。
- 在实验室中进行受精，通常采用ICSI（即将单个精子注入卵子），因为在卵子和精子数量有限时，这种方法能提高成功率。
- 胚胎发育和冷冻，创建一个可行胚胎的银行。
- 在代孕南方白犀牛中进行胚胎移植，精确地与代孕母体的生殖周期相匹配。
BioRescue在2025年8月的更新中提到，他们已经生产了三个新的北方白犀牛胚胎，并开始在胚胎移植中使用这些胚胎。虽然创造胚胎是这个物种未来的一大步，但胚胎移植的成功和妊娠维持是两个不同的问题，尤其是在具有复杂生殖系统的大型哺乳动物中。
试管婴儿如何在犀牛中工作：过程
大家常常把试管婴儿想象成一天就能完成的程序；其实，这是一项需要数年时间的协议，过程中还要不断改进和调整。
北方白犀牛的试管婴儿过程需要生物学家和科研团队的配合：
- 为这种体型庞大的动物制定安全的麻醉和监测方案
- 在不伤害动物的前提下取出卵子
- 在体外可靠地成熟卵子并进行受精
- 成功地冷冻保存胚胎
- 建立和管理一个具有适当健康和生殖时机的代孕种群
令人担忧的是几乎没有试错的余地。现在只剩下两只北方白犀牛，每个步骤都必须把安全放在首位。虽然进展缓慢，但为了保护这个物种，我们别无选择。
北方白犀牛基因：有哪些选择？
即使北方白犀牛幼崽出生，基因多样性的问题依然存在。正如之前提到的，由少量动物组成的种群通常更脆弱，且没有明显的解决方案。
如果有其他兼容的种群，一个有效的选择是所谓的基因救助。这意味着引入基因流动，以减少近亲繁殖带来的负面影响，通常在小型近亲繁殖种群中能带来显著好处。
对于北方白犀牛而言，现没有其他北方白犀牛种群可供基因救助使用。这就是为什么目前的策略如此依赖生物银行的选项，比如精子、胚胎、保存的细胞和其他遗传材料；这是重建多样性、超出两只相关活体动物所能提供的唯一途径。
这是否发生在其他濒危物种身上？
像北方白犀牛面临的这种情况非常罕见，主要是因为许多物种在最后个体未被足够密切追踪，无法确认彼此的关系时就消失了。
然而，发生过或正在发生的几种功能相似的危机中，繁殖几乎变得不可能，或遗传多样性缩小到危险的程度。
物种内繁殖失败的一个例子是长江巨型软壳龟。Mongabay在对最后一只雌性死亡的报道中提到，她于2023年去世，只剩下已知的最后个体中的雄性，这和北方白犀牛面临的死胡同其实是同样的困境，只是走了不同的路。
小海豚：单数字种群的物种
与北方白犀牛相比，小海豚的数量可能更多，但也不算多，这证明在极低的种群数量下，恢复变得非常不确定。估计野外仅剩7-10只；在这个规模下，即使是微小的损失，对这个稀有物种来说也可能是灾难性的。
通过密集种群管理拯救的物种
一些物种已经从极低的种群数量中恢复，但这需要数十年的干预。这些成功故事包括：
利用现代生物技术，克隆技术和保存的细胞正在恢复那些本可能永远消失的遗传谱系。有一个最近的例子特别突出：黑脚雪貂。
这种雪貂的恢复著名地源于仅有的七个创始个体，克隆技术被用于增加这一亚种失去的多样性。美国鱼类和野生动物服务局指出，保存的遗传物质可能比现在种群中剩下的更具多样性，这就是他们转向生物技术寻求答案的原因。
虽然生物技术不能替代健康栖息地和物种保护，但它可以改变我们拯救面临比我们想象中更大威胁的物种的方式。
北方白犀牛的最佳案例情景
如果科学家成功通过试管婴儿和代孕技术生产北方白犀牛幼崽，接下来的步骤仍然面临许多挑战，主要包括：
- 安全地养活幼崽
- 在避免可预防的近亲繁殖的同时扩大数量
- 尽量引入生物银行中可用的遗传多样性
- 维持长期保护，以免种群再次灭绝
北方白犀牛的故事提醒我们，世界上最先进的科学无法完全弥补某些物种面临的普遍问题。例如，如果偷猎和动荡消灭了一个种群，那么在不解决更广泛问题的情况下复兴它们，只会让物种再次陷入与之前相同的毁灭性境地。
这两只犀牛教给保护项目的启示
如果我们能从这对母女犀牛身上得到一个教训，那就是等到物种濒临灭绝时，只能采取极端的拯救措施。由于这两只犀牛，保护项目现在优先考虑早期生物银行和组织保存、在数量崩溃之前进行遗传监测以及许多其他因素。
积极减少威胁，比如偷猎和栖息地丧失，是现代保护项目的必不可少的措施。此外，维持足够的种群以确保自然繁殖仍然可能是至关重要的，尽管北方白犀牛可能再也没有这个选择。
这些动物的悲剧在于，科学通常在物种达到这种毁灭性阶段之前使用时效果最佳。希望北方白犀牛的种群能借助生物技术恢复，但只有时间和耐心才能证明这一点。
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