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欢迎来到更新世公园

2017-09-07罗斯·安德森

海外文摘 2017年9期
关键词:猛犸象谢尔盖北极

罗斯·安德森

在寒冷的西伯利亚,俄罗斯科学家正试图以再造冰河期生物群落的方式,来延缓气候变暖的灾难性脚步。

解决气候变化问题

乍听上去,尼基塔·齐莫夫给他那辆车子取的外号怪怪的,它配备了装甲车轮胎,重心很低,看上去更像是一辆小型坦克而非小猛犸象。直到它撞到一棵树上时,这两者之间的联系才变得清晰起来。

事发时我们正行驶在东西伯利亚北极圈内的一片边远森林中。时值夏日,冰雪正全速消融,灌木丛绽放出盎然绿意,空中飞舞着大团大团的蚊子。车子驶过一连串深水坑,溅起阵阵水花。突然,它毫无征兆地偏离了行驶路线,钻进树林里,撞向一棵6、7米高、树龄不大的落叶松上。车轮空转了片刻,然后载着我们继续向前。挡泥板下传来一声清脆的“咔嚓”声,那棵落叶松已被拦腰撞断。

为了阻止树木在草原上“死灰复燃”,俄罗斯科学家尼基塔·齐莫夫需要复活成百上千头猛犸象。

我从未见过尼基塔如此高兴。即便坐在车上,他看上去依然很高大,肩膀宽厚,棕色的头发剪成了板寸。他冰蓝色的眸子盯着倒下的落叶松,咧嘴笑了起来。我心想,要是在远古时代,尼基塔可能是某个游猎采集部落的首领,带着手下在北极的荒野中闯荡。他踩下油门,朝另一棵落叶松撞去,也将其撞断。就这样,我们乘坐的车子咆哮着冲撞了20码,随着车子飞速驶过,“咔嚓”声不绝于耳,被撞树木接连倒下。等车子停下时,我们身后已经成为一片平地,地上断木横陈。

“一般情况下,我也喜欢树,”尼基塔说,“但在这里,它们理论上是我们的障碍。”

在我们身后,透过新开辟的林中空地,我们的目的地在夏日阳光的照射下熠熠生辉,那就是更新世公园,坐落在几座被葱茏树木笼罩的小山之外。这是一个约有130平方公里的自然保护区,野牛、麝牛和野马在开阔的草原上漫步,也许在不远的将来,还会有实验室培育的猛犸象加入其中。虽然公园的名字让人联想到侏罗纪公园,但保护区的负责人尼基塔特意解释说,它并不是为了吸引游客而建,甚至也不是一个物种保护项目。相反,它是一个改造地球的激进工程。

“如果有猛犸象,这里当然会令人着迷,”他对我说,“但我做这一切并不是为了它们,也不是为了其它任何动物。我不是那种一心想让这个世界覆盖更多绿色的疯狂科学家,我想要解决的,是更大的气候变化问题。我做这些是为了人类。我有3个女儿,我做这些是为了她们。”

更新世是始于260万年前终结于1.2万年前的地质纪元。尽管通常被称作“冰河期”,不过更新世无疑也可称作“草原时代”。即使在最冷的时候,当厚厚的蓝色冰川逼近地中海时,这颗星球上依然有大片区域被草地覆盖。在白令陆桥——横跨西伯利亚、阿拉斯加和加拿大育空大部分地区的北极带,这片广阔草原孕育出新的生物群落,被称为“猛犸草原”,相当于非洲大草原的寒带版。但当冰河期结束后,很多草地神秘地消失了,与之一起消失的,还有与原始人类共同生活在地球上的大多数大型动物。

尼基塔正试图使草原在白令陆桥上重现。他要通过让灭绝动物从地质层的阴间回归现实,唤醒猛犸象草原生态系统。这个公园始建于1996年,早已突破原始的范围,逐渐蚕食了周围的苔原和小片森林。如果尼基塔的计划成功,更新世公园将会横跨西伯利亚的北极地区,并延伸至北美洲,使北极永冻层的解冻速度变慢。而一旦永冻层的变暖速度过快,将释放一些对于气候变暖最危险不过的“加速剂”,从而给人类和数以百万计的其它物种带来灭顶之灾。

草地比森林更能延缓气温上升

尼基塔乐观地表示,有100头猛犸象,他就能在更新世公园计划上取得显著进展。

或许,除了向大气中播撒反射阳光的银色微粒以给地球降温的计划外,从规模和激进程度而言,几乎没有别的项目能够与尼基塔的相比。也只有在西伯利亚这样广袤无垠的地方,如此规模的实验才可能取得成功,而且需要人类长达数世纪的接力合作。这个工程目前已经开启。首先萌发更新世公园这一想法的,是尼基塔的父亲谢尔盖。

按照谢尔盖自己的说法,他在尼基塔小的时候一心扑在工作上。后来尼基塔考上了西伯利亚最大城市新西伯利亚一所颇具名望的科学院,在这里,他发现了自己的兴趣所在,并决定毕业后留校任教。然而在他读大一时,谢尔盖来到新西伯利亚,要求儿子和他一起回家。当时尼基塔已经与未来的妻子开始约会,如果接受谢尔盖的建议,意味着要求她与自己一起在世界上最寒冷的地方生活、养育后代。而且尼基塔“很难为了他人的想法奉献一生”。

但谢尔盖很善于说服别人。在北极研究领域,他会用数年时间来形成一套惊世骇俗的观点,待成熟后再将其公开,接受业内的点评。

谢尔盖曾提出过宏大构想,但没有一个像更新世公园这样令他激情满怀,他曾说,这是“人类历史上规模最大的项目”。有几位科学家表示,乍听上去,谢尔盖的这个构想很疯狂,“但经过一段时间的沉淀和思考,这个构想开始变得合理起来,然后你发现自己找不到任何反驳它的理由。”麻萨诸塞州伍兹豪尔研究中心副主任马克斯·霍姆斯说。

北极的每一个冬季都像是一个小型的冰河期:9月底,天空變暗,北极的冰盖面积扩张,覆盖整个北冰洋。10月,西伯利亚北部的沿海地区开始结冰,继而内陆地区上冻,地面积雪之下和地下永冻层之间的土壤被冻住。次年春天来临时,积雪融化,但地下的冻土依旧,有的地方甚至厚达1英里。这个西伯利亚永冻层横亘于欧亚大陆中部。在阿拉斯加和育空地区也存在类似的永冻层,并且现在都已开始解冻。

如果气温上升过快,这条横跨多个大洲的永冻层开始融化,每年释放出的温室气体将相当于美国所有SUV轿车、客机、集装箱运输船、工厂以及燃煤发电站温室气体排放量的总和,给全球气候造成灾难性后果。反过来,这又会加剧温室气体的排放。如此恶性循环下去,沿海城市将成为一片汪洋,海洋酸化程度加剧,从作为海洋食物链底端的浮游生物开始,大规模的海洋生物灭绝将拉开帷幕。陆地上,超级干旱会导致无数地方变为沙漠,催生数以百万计的环境难民,并可能扣动全球大战的扳机。

“更新世公园旨在延缓永冻层的融化。”尼基塔说。这座公园坐落在西伯利亚苔原和针叶林之间的过渡地带。过去数十年间,齐莫夫父子和他们养的动物已经清除掉了这个地区的深色树木和灌木,为草地的回归创造了空间。研究显示,这些草地能比它们取代的森林和灌木反射更多阳光,有助于减少北极地区吸收的热量。在冬季,短草和被动物踩踏的雪能够让这个季节的严寒更深入地壳,冷却下面的冻土,将这个世上最危险的二氧化碳“矿藏”之一牢牢锁住。

为了在更大层面上测试这种草原生态系统的冷冻效果,尼基塔需要引进更新世的大型食草动物。如同传说中填充诺亚方舟那般,他已经开始从遥远的地方成对地引进这些动物。但是,为了让他的冰河期草原发展为跨越大洲的生物群落,他还需要数以百万计的动物。他需要野马、麝牛、驯鹿、野牛和控制食草动物数量的食肉动物。而且,为了阻止树木在草原上“死灰复燃”,他还需要复活成百上千头猛犸象。

10年内培育出第一头猛犸象?

猛犸象灭绝的时间并不遥远。在西伯利亚,人们至今仍会偶尔发现皮毛与肉保存完好的冰冻猛犸象尸体。一些科学家们由此觉得,这些尸体中可能依然含有未受损坏、可用于克隆的细胞。尽管在电影《侏罗纪公园》中有类似情节,但在现实中,死去动物的DNA会很快衰败。即便快速冷冻能让一两个细胞免于遭受微生物的侵蚀,此后数千年宇宙射线的照射,也会将它的基因密码变成一堆无法解读的碎片。

即使翻遍整个地球,你也找不到一个细胞核保存完整的猛犸象细胞。但你也许并不需要一个完整的猛犸象细胞。猛犸象只是大象家族中适应极地气候的成员。监控摄像头曾经拍到动物园里的亚洲象用长鼻滚雪球。因此,如同动物们在数十万年间自然进化那样,修改现代大象的基因组,在实验室里就能培育出猛犸象。

遗传学家乔治·切奇和他带领的哈佛实验室团队正在这样做。2014年年初,通过使用基因剪辑技术crispr,这个团队开始修改亚洲象基因的双螺旋结构,向其插入猛犸象的特征。科学家们试图赋予亚洲象抵抗寒冷的血红素和遍布全身的保暖脂肪,并打算缩小它们那扇个不停的大耳朵,以减少热量流失。此外还想使这种动物浑身上下覆盖着厚厚的毛。截至2014年10月,切奇和他的团队已经成功剪辑了亚洲象的15个基因。2016年年底,他告诉我,他正在修改其他30个基因,并说最终可能只需改变50个基因就能搞定这项工作。不过世界一流的灭绝物种DNA专家贝思·夏皮罗表示:“虽然切奇的方法是正确的……但现在就断言只需修改50个基因就能成功还为时尚早。”

即使要修改几百个基因,切奇并不需要制造一头完美的猛犸象。如果他能够重塑亚洲象,使它们能熬过西伯利亚的寒冷天气,剩下的事情大可以交给自然选择来完成。比如,猛犸象的毛长约30厘米,但只要能达到切奇的目标,毛短一点也不要紧。

“基因剪辑还算是容易的。”在我动身去更新世公园前,切奇对我说。将编辑好的细胞组装成能够发育的胚胎才是真正的挑战,部分原因是无法采用代孕的方法。亚洲象是濒危物种,没有科学家愿意擅自改变它们的繁殖过程,然而其它动物的子宫又不适合。如此一来,胚胎必须在人工环境下发育。在初期,这个人造子宫很可能是由子宫细胞构成的小囊,然后是一个壁橱大小的保育箱,胚胎可在其中发育成200磅重的象宝宝。

没有人曾经在人工环境下培育出哺乳动物。哺乳动物母子间的联系,以及恰到好处的激素释放时机,依然是目前的生物技术所不能掌握的。但科学家在老鼠的人工繁殖方面已经取得进展,目前老鼠胚胎能够在试管中健康发育至其20天孕期的一半。切奇告诉我,5年内,他就能在实验室内培育出老鼠。尽管大象的孕期在哺乳动物中是最长的,长达22个月,但切奇表示,他希望从培育老鼠到培育猛犸象“只需迈小小一步”。

切奇考虑人工培育猛犸象已经有一段时间了。自2013年在华盛顿的“灭绝动物重生计划”会议上遇到谢尔盖·齐莫夫后,他就加快了工作进度。谢尔盖向切奇解释了自己的计划——在白令陆桥的永冻层上“铺”一层冰河期草原来延缓其解冻。当他说猛犸象将在这一生态系统中发挥关键作用时,切奇觉得自己必须帮他。他说希望在10年内向更新世公园交付第一头猛犸象。

更新世公园里“草浪”翻滚

去年夏天,我耗时72个小时,穿越15个时区来到更新世公园。旅途最后一程的起点是俄罗斯远东地区的雅库茨克,接下来乘坐小型的双螺旋桨飞机往东北方向飞行了4个小时,降落在切尔斯基。这是一座衰落的金矿城市,位于科雷马河岸边。

在这里,尼基塔管理着东北科考站。这座极地研究的前哨站位于切尔斯基附近,支持科雷马河沿岸的一系列科研项目,包括更新世公园。这座科考站和公园的资金来自欧盟和美国国家科学基金会。

抵达科考站的次日,我和尼基塔顺着两把不怎么结实的梯子,下到更新世公园的一个冰洞里。从洞口的冻土层到洞底深约24米,我们小心翼翼地往下爬,靴子每踩到下一根横档,都能看到一层更为古老的冻土。在北极,即便是夏天,地下的温度也在冰点以下,洞壁上结着白色的冰晶,让我觉得自己徜徉在一个晶体洞穴里。

洞壁上并非都是白霜,也有明亮的冰,意味着那里的泥土已有1万、两万,甚至3万年之久。这些年代久远的土壤里,含有许多马、野牛和猛犸象等大型動物的微小骨头碎片。这些动物都需要进食大量食物来御寒,以熬过北极的冰河期。尼基塔蹲下来,用指甲在一块被冻住的地方刮了刮。“看,这是什么?”我凑上前来,把头灯的光聚在他的拇指和食指上。在这两指之间,是一个丝线状的植物性物质,它是那么微小、苍白,仿佛不经意间呼一口气,都有可能将它化为粉末。这是3万年前一株草的根。

数千万年以来,草地在全球范围内向森林发动了一场争地大战。根据一些科学家的说法,通过让自己变得易于进食,草赢得了这场战争的胜利。不同于别的植物,很多草不会进化出毒素、棘刺或其他阻止食草动物啃食的手段。让自己变得可食的草和啃食它们的动物一起,又推动其所在生态系统的营养物质流通起来。

在地球上一些最丰富多彩的生态系统中,草是最基本的要素。自6600万年前恐龙因小行星撞击地球灭绝后,草让那些小型的穴居哺乳动物存活下来,进而衍生出大型哺乳动物。在地球上最为干旱的一些地方,草也曾拯救过动物。如在骄阳似火的东非塞伦盖蒂草原,至今仍有超过100万头角马漫步其间。

“随便问一个孩子‘动物们生活在哪里,他们都会回答你‘森林里,”尼基塔告诉我,“谈到大自然时,人们就是这么想的,他们觉得鸟儿是在森林中歌唱。其实他们应该想到的是草原。”

我和尼基塔爬出冰洞,前往公园的草原。我们必须穿过一条泥泞的排水渠。为了排空附近的一个湖泊,尼基塔挖掘了这条水渠,好让公园里的草籽随风飘到新露出的土壤上。如今,一丛丛的草已经钻出泥土。尼基塔粗暴的园林工作主要依靠一台3米多高的履带式灌木切割运输车,他称之为“猛犸象宝宝”。

看到更新世公园的第一眼,我好奇这是否就是最先吸引原始人类走出森林的草原风景。北极的冷风吹过旷野,野草像波浪一样翻滚。远方地平线处,隐约可见成群的灰白色大型食草动物,走近之后才发现是马,就像更新世遍布欧亚大陆和美洲的野马。马蹄重重地落在地上,将积雪压紧,雪下的草露了出来,让其它食草动物可以撑过这个冬天。

和美洲野马一样,更新世公园的马群也来自曾经被驯化的马,但现在它们身上已经看不到一丝驯化的痕迹。它们大模大样地朝我们走来,完全不像圈养马匹那样胆怯。尼基塔不是个轻易退缩的人,但当这些马逼近时,他立刻停下脚步,弄了一把草,试探性地递上前去,马儿们则以响鼻回应。它们好奇地盯着我们,目光中流露出神秘莫测的动物认知。

我们继续西行,走向一头正在独自吃草的野牛。和成群的野牛相比,这个孤单的身影多少失却了单纯作为荒野象征的魅力。但即便是一头饥饿的“样品”,它仍是不容忽视的生态力量。一头野牛一年就可以吃光几英亩的草。在温暖的季节,野牛将无处释放的力量用于摧毁树木。它们用肩膀撞向结实的树干,磨掉树皮,让它们“赤身裸体”地接受风雨的摧残。这头落单的野牛已经撞断了公园里的几棵小树,吃掉了树叶,只留下光秃秃的枝干。听到我们靠近的声音,它抬起顶着弯角、强而有力的头,尾巴不再甩来甩去,对我们虎视眈眈,似乎在考虑是否要发起攻击。

我们悄然转过身,朝一片地势较高的草地走去,在那边见到一头麝牛。这种食草动物里里外外似乎都是为了适应更新世而生。麝牛胃里寄生的微生物群落具有很强的腐蚀性,能够消化苔原带灌木。厚厚的毛让它们能扛得住北极冬天零下70摄氏度的刺骨寒风,并在满天极光下悠然自得地啃食青草。

尊重自然和干预自然并不矛盾

在更新世公园里装满大型食草动物是一项艰难的工作,因为它们已经所剩无几。大约7万年前,当现代人类走出非洲时,和我们一起生活在这颗星球上、体重超过1吨的陆生哺乳动物有30多种,如今却只剩下大象、河马、犀牛和长颈鹿。数百万年间和人类比邻而居,这些非洲大型动物足以进化出和自然界最危险的捕食者分享栖息地的本能,这也许是它们幸存下来的原因所在。

在自然界中,任何事情都不是孤立发生的。一个地区失去大型动物后就不复从前。尼基塔和我步行来到更新世公园的边界,在草原和森林接壤的地方,一排新生的树木破土而出。这样的小树很多个时代前便扎根于北半球的土壤中,但到了近世,其中很多被猛犸象踩为两段,或用强有力的长牙折断。

300万年前,大象离开非洲,进入欧亚大陆南部。当它们经由白令陆桥进入美洲时,身上已经长出长长的毛。其中一些用长鼻子作为通气管,趟过诸多岛屿间的浅浅水道。在阿拉斯加南部的荒漠地区,它们还用长鼻子寻找水源,其灵敏度可能比猎犬的还要高。

猛犸象家族为适应新的栖息地演变出新的形态。在北边寒冷地带它们长出长毛,在缺少食物的加利福尼亚群岛上它们的体型大幅缩水。由于食量惊人、善于挖掘,以及喜欢撞断树木的独特爱好,猛犸象向来都是一个关键物种。它们的这种行为,现今正在南非的克鲁格国家公园上演,该公园是地球上唯一一个大象密集生活的地方,随着大象数量的恢复,公园的林地在萎缩。和它们的祖先在数百万年前做的那样,大象改变了让人类得以进化的非洲草原的面貌。

无论人类祖先首次看到猛犸象时有过什么样的震撼,最终不敌更迫切的现实需要。毕竟,一头在天然冷库中保存的猛犸象尸体,可以让一个部落数周不饿肚子。不出5万年,人类就杀光了遍布欧亚大陆和北美洲的猛犸象。到冰河期末期,大多数猛犸象已经消失,极少数在诸如圣保罗岛等北冰洋偏远岛屿上残存到有史时期——在这个位于白令海中央的孤岛上,直到公元前3600年还有猛犸象存在,而最后一群幸存的猛犸象在更新世公园北面的弗兰格尔岛上逐渐消亡。它们的基因组显示,大约在公元前2000年,岛上所剩无几的猛犸象已经开始近亲繁殖。没有人知道最后一头猛犸象是怎样死的,但我们能确定的是,大约在同一时期,人类登上了弗兰格尔岛。

猛犸象的灭绝可能是我们的生态原罪。当人类在7万年前走出非洲时,大象家族的栖息地从非洲南端一直延伸到距离北极600英里的地方。如今,大象的生活区域被压缩到最后少数几个藏身之地,比如亚洲南部的密林。即使在人和大象共同的老家非洲,面对装备了直升机、GPS和夜视镜的偷猎者,它们的数量也在急剧萎缩。如果你是一个专攻生态关系的人类学家,便会很自然地得出结论:作为一个物种,人类的最大特征之一就是无法与大象和平共处。

但天性并非一成不变,至少人类的可以改变。也许我们必须学会和大象共存,甚至能够成为这种神奇动物的朋友。其实我们已经将大象视为智慧、高尚的象征。如果幸运,我们很快就能将它们的栖息范围扩展到北极地区。

“给我100头猛犸象,几年后再回来,”尼基塔站在公园的边界处,盯着远处快速生長的森林,“你将认不出这个地方。”

有人对齐莫夫父子的猛犸象克隆或地球改造工程有着伦理上的担忧。二人对此毫不在意。在他们看来,尊重自然和试着大规模干预自然并不矛盾。正如谢尔盖所说,有人想要通过往大气层或海洋中倾倒化学品来阻止气候变暖,“我想做的只不过是将动物带回北极而已”。

[译自美国《大西洋月刊》]

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