想完全滅絕蚊子這種討厭的生物,有沒有可行性方案?

程萬慧

想消滅蚊子談何容易,蚊子真的滅絕了又真的是好事嗎?

其實,蚊子已經存在上億年,跟人類比起來,它們才是這個星球的土著。它和恐龍同時代登場,並且不但沒有滅絕,反而遍佈全球,除了南極洲以外,各個大陸都有蚊子的身影。地球上蚊子的生物量是巨大的。它們影響了所有物種的行為,充當了食昆蟲者豐富的食物來源,驅動了各種防禦機制的演化。真的要滅絕了蚊子究竟對地球會產生多大的影響尚沒有定論,我們先簡單瞭解下蚊子作用吧。

首先,蚊子是食物鏈的重要一環,蚊子卵或者蚊子是某些蛙類、蜘蛛等的主要食物來源之一。如果蚊子滅絕,對於食蚊魚這種完全以蚊子卵為生的動物也會跟著滅絕。蚊子也是一部分遷徙性動物的重要的能量來源。許多動物在遷徙的途中會在不適宜棲息的地方短暫休息,比如在阿拉斯加荒漠地帶,缺少動植物,非常貧瘠,許多候鳥就依靠這裡的蚊子補充體力。   

再者,我們現在常說的保護環境其實也有蚊子的功勞。蚊子的幼蟲孑孓(jié jué)生活在水中,可以吃掉浮在水面上的碎石木屑,這樣可以更好地保證水中植物生長需要的氮和氧。因為如果水中的有機物如果過多,會大量消耗水中的溶解氧,導致水中缺氧,同時會讓水質腐敗。孑孓也會消耗掉水中的部分有機物,保證水生態的正常循環。   

最後,人類最討厭的傳播疾病其實也是蚊子重要的作用。如果沒有蚊子,許多疾病不會在動物間傳播,動物種群就會過度繁殖,最終還是會導致饑荒和死亡,而這可能會引起更多不必要的麻煩。   

最後,真的有辦法滅絕蚊子嗎?

實際上,並不是所有的蚊子都令人生厭——地球上有3500種蚊子,只有200種左右會叮咬人類。而且,目前的科技水平還不能使蚊子滅絕!就如蟑螂和老鼠一樣,它們恐怖的繁殖速度和耐高溫嚴寒等各種殘酷環境中生存能力是它們天然的優勢!並且沒有天敵,即使有天敵,也無法消滅乾淨!


科普團

CRISPR是什麼,為什麼它有可能滅絕蚊子

  • 如果你留意,你會注意到你的殺毒軟件中會有這樣的信息。

計算機殺毒軟件通常都會包含已知的計算機病毒的特徵代碼,通過掃描計算機文件中是否包含這些特徵代碼,殺毒軟件就能判斷你計算機中的文件是否被病毒感染。


  • 而類似的機制,在生命世界中也存在,這真的讓發現者大吃一驚呢。

科學家把這套系統稱為CRISPR/Cas系統,是存在於多數細菌與絕大多數古菌(真核細胞祖宗)中的一種後天免疫系統,它就像許多殺毒軟件那樣,通過記錄病毒的特徵信息,達到殺滅入侵病毒的功能,是細菌和古菌的自我保護手段。

擁有這套系統的細菌和古菌在被生物病毒(別把兩種病毒搞亂了)入侵後,如果僥倖不死(對細菌來說幾率大約為10^6分之一,即百萬分之一的生存率),那麼它們就會將捕獲的病毒的特徵信息——DNA碎片——鑲嵌到自己基因組的一個特殊位置上去,這個特殊位置就記載了相關病毒信息。


而這些信息可以被一套特定的酶加以利用,如殺毒引擎的掃描功能一樣,這套系統中的酶,通過同樣的掃描配對功能尋找細胞中是否存在特定的DNA代碼,如果找到了,就將這個DNA切斷,通常只要病毒DNA被切成兩段,病毒就完蛋了。而這套系統就被稱為CRISPR/Cas系統,全名為常間迴文重複序列叢集/常間迴文重複序列叢集關聯蛋白系統(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins)。狂暴巨獸裡就借用了這個很裝逼的名字,給自己披上一層科學的外衣。

  • 外星機器般的噬菌體病毒

冷酷的噬菌體,猶如外星機器,它能將自己的DNA注入細菌身體中,完成入侵。幸運的是,這類病毒不能侵襲人類。藍色表示噬菌體的遺傳物質。

T-seven 噬菌體入侵細菌後,還能巧妙的防止別的噬菌體侵入同一個細菌,這算得上微生物版的補完計劃。圖a 噬菌體入侵細菌首先要破防,即斷開細菌的肽聚糖防禦,同時還要依賴細菌內膜上的一個轉運蛋白的幫忙才能進入細胞質。 入侵成功後的噬菌體DNA,會快利用宿主的基因表達系統飛快的表達兩個蛋白質,將這兩個漏洞補上,從而防止它的同類來和它搶,被它俘虜的宿主細菌。

  • 那些殺不死我的都能讓我成長——大腸桿菌

  科學家發現,有百萬分之一的概率,入侵大腸桿菌的噬菌體出了某些問題,導致細菌僥倖存活。這時候,細菌就能啟動這套後天防禦系統,收集入侵噬菌體的DNA中的碎片信息,並寫入到自己基因組中。

圖a,被入侵;

圖b,僥倖不死的細菌收集到噬菌體DNA碎片並寫入自己基因組上一個特別的位置;

圖c,CRISPR系統掃描細胞內的DNA,發現能和這個碎片(的轉錄版本)配對的DNA片段就將它切斷。見更詳細的下圖

粉色的片段就是病毒特徵片段,CRISPR/Cas9系統中Cas9就是切斷DNA的酶。

  • 為什麼可以用來滅絕蚊子?

科學家可以將這套CRISPR/Cas9系統用轉座子系統(一種可以在染色體之間跳躍或複製自己的自私DNA序列)打包後一起轉移到蚊子基因組中去,給它預設好尋找並切斷的目標,比如某個特別的基因或者某個特別的序列,當真核細胞的DNA被切斷後,會引發DNA的修補反應,趁此大好良機,轉座子把自己插入被切斷的DNA中。見下圖

該技術的威力在於,雜交的後代,會自動變成純合子,

因為該反應在受精卵階段就能夠啟動,如果初始的受精卵中的基因發生了改變,那麼由該受精卵發育而來的個體就都會攜帶上這個改變,這意味著該個體的精子或卵子中將100%的攜帶這個改變,而不是50%!下圖顯示從少量的實驗室改造的蚊子開始,如果這些蚊子進入某個地區的野外和該地區野外的蚊子雜交,經過數代之後,可以預言該地區野外的所有蚊子都將變成攜帶有這套系統的蚊子。

讓我們假設,在這套系統中我們預先嵌入了一個“自殺基因”,它表達的一種蛋白質,

可以將一種對其它生物無毒的物質,在蚊子的細胞中轉變成對蚊子有毒的物質。那麼等到我們通過野外抽樣發現幾乎100%的蚊子都攜帶有該自殺基因後,我們就朝環境中投放這種物質,那麼蚊子的種群就會受到滅頂之災,一旦種群數量過度下降,它就會自然滅絕,畢竟這世界就這麼大,你讓出了位置,別的生物就要搶佔這個位置。

它是否能用來滅絕人類呢?

從它的原理看,這種被稱為基因驅動的CRISPR技術,要依靠多代的繁衍之後,才能在新人群中佔據優勢,只適用於昆蟲這種繁衍迅速壽命短暫的物種。要用這方法搞人類,從少數幾個人類開始的話,沒有幾十萬年的時間,大概是不可能完成這個任務的。

我之所以這麼說,是因為據估計,全人類最近的共同女性祖先,就生活在離我們二十萬年前。考慮到那時候人少,要成為共同祖先其實不太難,但現在全世界有幾十億人,就中國都有十幾億人呢,要成為所有中國人的祖先,沒有幾十萬年的持續努力,大概是不可能完成的任務。

圖示,全人類最近的女性共同祖先,大約生存在20萬年前的非洲


三思逍遙


黑帽懸侯

有!而且不止一套😜

方案一:全面落實蚊子的JHSY工作,把這項工作做為百年guoce來抓。大力提倡一對夫妻只要一個孩,重點表彰婚後無孩家庭!

方案二:大力研究蚊子在各類學科方面的效用價值,以及不可替代的地位。讓廣大群眾深刻認識到“逮到一隻蚊子就能發財!”這樣我敢保證,十年後蚊子會成為國家一級保護動物!

方案三:深入推廣蚊子的食用價值,重點針對那些老摳 吝嗇鬼 葛朗臺,他們不是經常說:蚊子腿,再小也是肉麼?既然蚊子腿都吃了,咱們賣一條蚊子腿送一隻蚊子可以吧😂


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