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今天要講的是一頭雌性座頭鯨的故事。

這個(ge) 故事告訴我們(men) ：當我們(men) 采取行動，去保護生物多樣性時，我們(men) 其實是在保護人類自己。

2011年8月的一個(ge) 中午，美國馬薩諸塞州海岸的海麵上浮出一條熟悉的背鰭。這條帶有白色小斑點的背鰭，屬於(yu) 一頭雌性座頭鯨。科學家們(men) 從(cong) 上世紀七十年代就開始研究這頭座頭鯨，並根據她背鰭上的顯眼斑點，給它取名為(wei) 紹特（Salt）。

紹特是一隻有著獨特標記的座頭鯨，自20世紀70年代以來，科學家們(men) 一直在研究它。| 美國海岸研究中心

海鷗號（Shearwater）科考船上，座頭鯨研究者喬(qiao) 克·羅賓斯（Jooke Robbins）正用十字弩瞄準紹特，準備射擊。十字弩上裝著取樣箭，箭上裝著特製的箭頭和黃色浮標。發射！取樣箭擊中了目標，按照設計，取樣箭收回時會(hui) 帶走幾立方毫米的肉——相對於(yu) 鯨的體(ti) 型，這點傷(shang) 害就像人被蚊子叮了一下。

羅賓斯和她的團隊把收集的樣本保存到液氮中，然後送去分析。八年轉瞬即逝。在2019年5月份的《分子生物學與(yu) 進化》雜誌上，亞(ya) 利桑那州立大學癌症演化中心（ACE）的一個(ge) 研究團隊發表論文稱，紹特以及其他鯨目動物，包括鯨、海豚和鼠海豚等，進化出了對抗癌症的高明手段，例如一係列的腫瘤抑製基因。

這個(ge) 新發現，還有此前在大象身上進行的類似研究，都表明一件事：**治療人類癌症的新方法，可能就隱藏在大型哺乳動物的演化史裏，躺在它們(men) 遺傳(chuan) 密碼的某個(ge) 地方。**可是即使知道了這點，科學家們(men) 也正在漸漸地失去研究這些巨型動物的機會(hui) 。由於(yu) 受到人類的持續威脅，這些動物的數量以及棲息地的生物多樣性，都在急劇下降。

毫無疑問，像紹特這樣的鯨本身就具有極高的價(jia) 值。無論從(cong) 倫(lun) 理上還是生態上，保護大型哺乳動物都有很多正當理由。但“它們(men) 的基因可能有助於(yu) 癌症研究”這個(ge) 想法的確新穎。

“我從(cong) 沒想過，有一天癌症能成為(wei) 鯨類研究的課題之一，更不要說對任何人類癌症的影響了，”她說，“雖然它非常有價(jia) 值，讓人出乎意料，但我從(cong) 沒計劃過研究這個(ge) 項目。”

佩托悖論：鯨與(yu) 大象****為(wei) 什麽(me) 不得癌症？

從(cong) 理論上講，座頭鯨紹特這樣長壽的大型生物應該有很高的癌症發病率。

癌症始於(yu) 細胞分裂，先是一個(ge) 細胞分裂時出錯，潛在的致命突變擴散到鄰近的細胞，假如這個(ge) 錯誤沒有被發現被抑製，就會(hui) 擴散到整個(ge) 身體(ti) ，引發癌症。

**鯨和大象同人類一樣長壽，而且它們(men) 的細胞數量是人類細胞數量的數百倍。可是，它們(men) 細胞發生變異、導致癌變、以及癌變致死的頻率卻都很低。**ACE團隊正在研究這種被稱為(wei) “佩托悖論”（Peto 's Paradox）的奇怪自然現象。“佩托悖論”以英國流行病學家理查德·佩托（Richard Peto）的名字命名。在20世紀70年代末，佩托提出，自然界一定存在某種對抑癌機製的自然選擇，因為(wei) 盡管人類比老鼠的壽命更長，體(ti) 型也大得多，但兩(liang) 者的患癌幾率卻很相似。

在2011年，ACE的研究人員和全球其他11個(ge) 研究所的科學家們(men) 首次開始在座頭鯨的基因組中研究“佩托悖論”。他們(men) 采用的方法就是比較紹特的基因與(yu) 其他鯨類基因組。根據公布的研究結果，鯨基因組中決(jue) 定細胞分裂方式和時間的部分進化得很快，而且時間點與(yu) 鯨獲得龐大身軀的時間點一致。

北亞(ya) 利桑那大學的生物學家馬克·托裏斯（Marc Tollis）於(yu) 2015年加入並領導ACE，他希望能夠將鯨的基因組中的一個(ge) 抗癌基因轉移到其他的小型哺乳動物體(ti) 內(nei) ，幫助它們(men) 對抗細胞癌變——首先可以在小鼠身上測試，最終應用於(yu) 人類。

還有些科學家也在研究“佩托悖論”，用的是另一種大型動物——大象。2012年，猶他大學的兒(er) 科腫瘤學家喬(qiao) 舒亞(ya) ·希夫曼（Joshua Schiffman）得知大象的基因組中有額外的抗癌基因拷貝之後，開始致力於(yu) 研究大象的癌症防禦能力。他的病人正是缺乏這種抗癌基因，才導致的李-佛美尼綜合征（Li-Fraumeni syndrome）——一種使人易患癌症的罕見遺傳(chuan) 病。

希夫曼團隊的合作對象包括ACE的卡羅·馬利（Carlo Maley）、當地動物園、玲玲馬戲團、巴納姆貝利馬戲團以及大象保護中心，在馬戲團停止大象表演之前以及獸(shou) 醫定期檢查期間收集大象的血液樣本。在2015年發表於(yu) 《美國醫學協會(hui) 雜誌》（JAMA）的論文中，他們(men) 報告稱，大象體(ti) 內(nei) 這種額外基因拷貝，能夠引發一種程序性細胞死亡，以及一種名為(wei) 凋亡的癌症防禦機製。

當一個(ge) 細胞分裂並經曆某種DNA損傷(shang) 時——例如，化學物質造成的損傷(shang) ——細胞要麽(me) 試圖修複自身，要麽(me) 自我毀滅，防止突變擴散到其他細胞。相比人類細胞，鯨和大象的細胞都更經常地發生凋亡。

希夫曼說:“人是很聰明，但大自然更聰明。經過數億(yi) 年的進化，大自然已經找到解決(jue) 癌症的方法。”

在大象的遺傳(chuan) 密碼深處，可能藏著治愈人類癌症的線索 | 圖蟲創意

希夫曼補充說，很明顯大象和鯨魚經過無數代的進化，已經獲得了對癌症的免疫力。他的團隊還在尋找大象基因中的其他癌症防禦機製，並試圖將這些能力轉移到人類身上。

“（這些動物）不止是找到了癌症的治療方法，”他補充說，“更令人興(xing) 奮的是它們(men) 通過自然進化，找到了從(cong) 一開始就不得癌症的預防方法。”

現存的90多種鯨類中，有22種已經被基因組測序，測序數據已經添加到美國國家生物技術信息中心數據庫（NCBI）中，未來也將有更多基因數據持續不斷地添加到其中。但是，當托裏斯在2015年開始研究紹特的基因組時，隻有5種鯨類的基因組數據。托裏斯說，隨著新技術出現，測序變得更便宜也更容易，相關(guan) 的研究領域也得到迅速發展。

科學家還對現存的三種大象的基因組進行了測序。但這隻是一個(ge) 開始，科學家們(men) 可能還沒有足夠的數據來全麵了解這些動物是如何抵禦癌症的。而由於(yu) 人類活動導致的生態係統破壞、氣候變化等諸多問題正不斷蠶食著這些種群，研究人員收集樣本的機會(hui) 越來越少。這些生物越來越難找到，保護它們(men) 的法規越來越嚴(yan) 格，研究也會(hui) 被一再拖延。

鑒於(yu) 這些物種的減少速度，托裏斯希望這項研究能讓人們(men) 認識到癌症研究和環境保護的重要性。

“總而言之，由於(yu) 我們(men) 現在正生活在一場生物大滅絕事件中，”他說，“我們(men) 需要每一個(ge) 保護物種的理由。”

**動物現狀堪憂，**寶貴線索正在消失

根據國際自然保護聯盟（IUCN）的數據，這些大型哺乳動物的保護狀況喜憂參半。一些鯨類的種群已經從(cong) 幾個(ge) 世紀的濫捕中恢複不少，比如座頭鯨。而另一些鯨類仍然瀕臨(lin) 滅絕，比如北大西洋露脊鯨和塞鯨。

大象的狀況也不佳，非洲象被列為(wei) 易危物種，亞(ya) 洲象則是瀕危物種。之前，博茨瓦納解除了獵象禁令，日本也恢複了商業(ye) 捕鯨。而保護專(zhuan) 家們(men) 更關(guan) 心的是一些不在明處而在暗處的潛在危害因素，比如喪(sang) 失棲息地。

肯尼亞(ya) 有個(ge) 大象研究和保護組織，“拯救大象”（Save the Elephants）。其戰略顧問克裏斯·索利斯（Chris Thouless）說，大象之所以遭受痛苦，是因為(wei) 它們(men) 以前的棲息地，如今變成了工業(ye) 區或農(nong) 田，這也導致了“人-象衝(chong) 突”。

在斯裏蘭(lan) 卡的大象。隨著越來越多土地被人類開發，留給大象的棲息地越來越少 | 圖蟲創意

世界自然保護聯盟的鯨類專(zhuan) 家哈爾·懷特海德（Hal Whitehead）說，在海洋中，鯨魚正日益受到海洋塑料微粒和船舶噪音的威脅。因為(wei) 視覺和嗅覺在水下效率很低，鯨類利用聲音來尋找食物、形成社會(hui) 聯係，噪音會(hui) 令這些動物緊張。

懷特海德補充說:“那些與(yu) 人類接觸最密切的物種，受影響也最嚴(yan) 重。”

即使這些物種的數量恢複了，從(cong) 大量物種中收集基因數據也麵臨(lin) 著其他挑戰。不列顛哥倫(lun) 比亞(ya) 省伯納比西蒙弗雷澤大學的分子生物學家大衛·貝利（David Baillie）說，僅(jin) 從(cong) 一隻動物身上提取的樣本不能代表整個(ge) 物種。

從(cong) 許多樣本中獲得的某個(ge) 物種的代表性基因組雖然很有價(jia) 值，但個(ge) 體(ti) 基因組中可能出現的某些奇怪狀況也有價(jia) 值。基因多樣性和龐大的種群數量為(wei) 突變留下了很大的回旋餘(yu) 地，這些突變可能對生物本身和人類都有益處——如果未來人類能正確理解它們(men) 的話。

“我們(men) 擁有的基因組越多，就越能深入理解冗餘(yu) 的多樣性，那是種群結構的基礎，”貝利在一封電子郵件中寫(xie) 道。他補充說，“例如，在試圖了解對疾病的抗性時，罕見的突變可能非常重要。”

托裏斯說，有證據表明，同一物種的不同區域群體(ti) 之間存在很強的遺傳(chuan) 變異，我們(men) 需要付出更多的努力來對動物近親(qin) 的基因進行分類。

希夫曼也表達了類似的觀點，他說，偷獵、棲息地喪(sang) 失和近親(qin) 繁殖已經造成了一個(ge) 瓶頸，壓縮了許多物種的遺傳(chuan) 多樣性，對那些體(ti) 型最大的生物尤其如此。

聯合國生物多樣性公約執行秘書(shu) 克裏斯提娜·帕斯卡·帕默（Cristiana Pașca Palmer）表示，我們(men) 還不知道，棲息地和物種損失對醫學研究造成了多廣泛的影響。

她在一封電子郵件中寫(xie) 道:“大象和鯨魚等大型物種的消失隻是全球生態係統物種多樣性急劇減少的一個(ge) 縮影。當我們(men) 采取行動，去保護生物多樣性時，我們(men) 其實隻是在保護人類自己。”

鯨身上潛藏的線索，遠比鯨肉有價(jia) 值得多 | undark

我們(men) 不知道人類活動將如何改變這些動物幾代之後的基因組，以及如何改變它們(men) 擁有的潛力無窮的數據。例如，英國南安普敦大學的研究表明，如果人類繼續破壞未開發的棲息地，哺乳動物的體(ti) 型中位數將縮小四分之一。動物的遺傳(chuan) 基因需要適應人類對地球越來越強的控製。一個(ge) 物種曾用來戰勝許多疾病的基因，還有其他有價(jia) 值的基因突變，可能會(hui) 不經意間在下一代中迅速消失。

“如果我們(men) 失去了在野外研究這些動物的機會(hui) ，如果我們(men) 不保護它們(men) ，”希夫曼說，“我們(men) 可能會(hui) 失去許多疾病的治療方法。”

作者：Doug Johnson

翻譯：莫軒

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