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螺旋虫可能是首个被“灭绝驱动”瞄准的物种

New Scientist2026年6月24日 18:19

一只螺旋虫幼虫的嘴部 protrudes 出像长牙的下颚。斯科特·卡马津/阿拉米 在少数情况下,一个物种的灭绝将是件好事。这是一个有争议的观点,但我确实认为,举个例子,世界会在没有传播疟疾的蚊子时更好。我们现在拥有实现这一目标的基因技术,以灭绝驱动的形式存在——更准确地说是基因驱动——这些技术可以挑战进化并在种群中传播有害特征。不幸的是,似乎这项技术不会很快用于针对传播疟疾的蚊子。相反,麻省理工学院的生物学家凯文·埃斯维尔认为,螺旋虫(Cochliomyia hominivorax)将是首个排队的目标。“我会打赌的是新世界螺旋虫,那种在德克萨斯州已出现几次的令人讨厌的蚊蝇,”埃斯维尔说。“如果你能相信的话,它甚至比疟疾蚊子更被厌恶。” 螺旋虫蝇将卵产在哺乳动物和有时鸟类的伤口上。幼虫孵化后,会挖入寄主的肉中并开始活生生地吃掉它。随着伤口的扩大,可能会有更多的卵在里边产下。如果不去除,幼虫可能会造成严重的伤害和疼痛,最终会导致寄主死亡。它们对养殖农民来说是一个巨大的问题,更别提那些发现自己有螺旋虫进入肉体的人。螺旋虫曾遍布美洲大部分地区。它在20世纪60年代被消灭于北美和中美洲,但在南美洲大部分地区仍然是一个主要问题。其在北美灭绝的关键是所谓的不育昆虫技术。这种技术依赖于雌性螺旋虫只交配一次的事实,因此如果它们交配的雄性是无生育能力的,它们就不会产生后代。所以,如果用辐射处理螺旋虫使其不育,并释放足够的数量超过野生虫,就可以在局部地区消灭种群。不育昆虫技术的缺点是它昂贵,而依赖于基因改造的更新版本同样费用高昂。这就是为什么它从未在南美洲尝试过。因此,即使美国和墨西哥成功再次消灭了螺旋虫,这也不会帮助那个大陆上的人或动物。但是基因驱动可以。基因驱动是一个涵盖任何使特性遗传比率倾斜的机制的总称。通常,在一对父母中,任何给定的DNA片段仅被传递给一半的后代。如果那段DNA有害,继承它的后代生存概率较低,最终会从种群中消失。基因驱动是能确保超过一半后代继承它的DNA片段。例如,一些基因驱动通过减缓不携带基因驱动的竞争精子来工作。埃斯维尔创造的CRISPR基因驱动的工作原理是将自己从一个染色体复制和粘贴到另一个染色体上。这意味着,如果携带基因驱动的动物与不携带基因驱动的动物交配,那么所有后代将继承该基因驱动,这允许驱动和它所控制的任何特征在人口中传播,即使这对其不利并且自然选择反对它。这可以用来彻底消灭整个种群。例如,可以使用基因驱动损害对一个物种生育至关重要的基因。如果只有一个父母携带基因驱动,后代仍然会是可育的,因为它们从一个父母那里继承了一个完好的基因。但如果两个父母都携带该驱动,后代将是不育的。因此,随着驱动的传播,父母携带它的可能性增加,种群开始崩溃。基因驱动技术相对于不育昆虫技术的一个重要优点是,在很大程度上,基因驱动能够自我传播。您无需以巨大的开支在广阔的区域释放大量昆虫。它对于多次交配的物种也有效,远比喷洒对许多物种(包括我们)都有害的大量农药更具优势。无需争议 我希望看到基因驱动被用于消灭传播疟疾的蚊子物种——或者至少阻止它们传播疟疾——但短期内似乎不太可能。问题在于,针对基因改造作物的运动自欧洲开始,已经蔓延到非洲许多国家,认为任何形式的基因工程都是危险和不道德的。例如,在西非国家布基纳法索,使用基因驱动抗击疟疾的最先进项目去年遭到警方突袭并被关闭。我的观点是,支持或反对基因改造就像支持或反对锤子。基因改造是一个重要的工具——例如,你吃的几乎所有食物都在某种程度上都是基因改造的。

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