为什么没有“克隆鸟”?

  “克隆羊”多利出生以后,又有“克隆牛”,“克隆猪”,“克隆鼠”出现,,甚至“克隆骆驼”,被克隆动物的名单越来越长,似乎所有的动物都可以被克隆了。但是仔细看一下近年来克隆动物的名单,就会发这些动物全是哺乳动物,没有一个是鸟类。我们没有听说过“克隆鸡”、“克隆鸭”,“克隆鸽子”。到目前为止,还没有任何鸟类被克隆成功,这又是为什么呢?

   这不是因为克隆鸟类的意义不大。鸡、鸭、鹅属于“家禽”,为我们提供肉、蛋、羽毛,也有育种的问题。百灵、画眉等鸣鸟为我们的生活增添乐趣。良种的信鸽非常珍贵。朱鹮更是濒临绝种的鸟类。如果鸟类能够克隆成功,无论是经济意义还是对于生命科学的意义都是很大的。

   鸟类还没有克隆成功也不是因为科学家对克隆鸟类不感兴趣。在克隆羊多利诞生之后不久,美国科学家就成立了专门克隆鸟类的公司。在2001年美国密西西比州圣•路易市召开的全美育种家年会上,Avigenics公司的首席科学家林卓•克里斯特曼就报告了他雄心勃勃的克隆鸟类的计划。但是14年过去了,鸟类的克隆还是没有成功。

   鸟类克隆的困难是因为鸟类的生殖过程和哺乳动物不同。哺乳动物的胚胎是在子宫里发育的。胚胎“着床”时,已经有50到100个细胞。克隆哺乳动物时,也是先让体细胞的细胞核和去掉细胞核的卵细胞融合,融合细胞在体外分裂,形成囊胚,再植入雌性动物的子宫。 但是鸟类并没有子宫。含有受精卵的蛋出生时,胚胎已经有大量细胞,并且已经和卵黄(作用上相当于哺乳动物的子宫)有密切接触,从卵黄吸取营养。如果沿用哺乳动物的方式,用混合细胞来植入已经产下的鸡蛋,就相当于把子宫里面已经“着床”的胚胎去掉,再换上混合细胞发育成的囊胚,难度可想而知。比较可行的方式,还是把融合细胞直接放回到鸟的输卵管中,让鸟生下蛋再进行孵化。

   然而,用“细胞核转移技术”来形成鸟的融合细胞比哺乳动物难得多。鸟类的卵细胞是“薄皮大馅”的,大大的细胞核只由薄薄的一层细胞质包裹。这使得去除鸟卵细胞的细胞核几乎不可能。替代办法是用激光或者紫外线,甚至X射线来破坏卵细胞里面的遗传物质。这样形成的卵细胞很难再容纳另一个细胞核,所以替代办法是让体细胞和照射了的卵细胞融合。但是这样一来体细胞的细胞质又会“喧宾夺主”了,使得卵细胞细胞质的作用大打折扣。为了克服这个缺点,人们又想办法把体细胞的大部分细胞质去掉,同时还要保留细胞膜。经过这些“折腾”,无论是卵细胞和体细胞都“元气大伤”,难以形成有生命力的融合细胞了。 所以要克隆鸟类动物,科学家们还有很长的路要走。

   为什么比鸟类低级的鱼和青蛙也是产卵的,可以被克隆,而鸟类就困难呢?这是因为鱼类和两栖类动物产的卵和鸟类产的蛋不同。鱼类和两栖类动物的卵比较原始,产在水里,在水中受精,也在水中孵化,所以这些卵没有鸟类的蛋那样有钙质的硬壳和“蛋清”,卵细胞也比较容易被操作。而爬行类(包括已经灭绝的恐龙)和鸟类生的蛋属于“羊膜卵”,是生在陆地上的,所以外面有蛋壳,卵细胞由“羊膜”包裹,还有尿囊来收集代谢废物。这样的卵就不容易处理。这些特点都使得鸟类的克隆特别困难。