拉撒路復活：絕種胃育蛙重生記
By Sonia Choy 蔡蒨珩
在1996年，首隻複製哺乳類動物「多莉」的誕生標誌著人類歷史上重要的一章，這是人類首次在實驗室合成哺乳類動物。多莉的照片佔據了全世界報紙的頭條，但你知道科學家亦曾經以同樣手法嘗試讓已絕種的青蛙重生嗎？
南部及北部胃育蛙（又稱胃育溪蟾，學名分別為Rheobatrachus silus和Rheobatrachus vitellinus）分別於1972及1984年在澳洲昆士蘭被首次發現。牠們體型細小（南部品種身長只有30–54毫米，而北部品種也只有55–80毫米），居住在昆士蘭山脈的小溪中，出沒範圍僅限在一片少於1000 km2的熱帶雨林中 [1, 2]。像很多澳洲本土物種一樣，胃育蛙僅在澳洲出現，而且擁有許多獨有的特徵。
其中，引起傳媒廣泛報導的是胃育蛙的繁殖方式 [3]。母蛙會吞下自己的卵，然後停止分泌胃酸，讓卵在胃裡孵化成蝌蚪，再發育成青蛙。科學家認為由蝌蚪分泌的前列腺素E2可以抑制母蛙的胃酸分泌 [4]。在接下來的六週裡母蛙不會進食，亦會停止用肺呼吸，轉而使用皮膚透氣，因為此時母蛙鼓起的胃已把肺部擠壓得塌陷。最後，就像俄羅斯套娃一樣，母蛙會透過嘔吐的方式誕下一群完全成形的小蛙。這種戲劇性的產子方式引起了許多人注意，當中包括不少親眼看見才相信的動物學家。遺憾的是，這些胃育蛙並沒有活很久：南部胃育蛙於1981年在野外滅絕，而北部胃育蛙也在首次發現後不足一年的1985年絕種。
新南威爾士大學研究員Mike Archer讀到關於胃育蛙的資料後，決定做一件未有人認真嘗試過的事情：使胃育蛙起死回生 [3]。他的計劃是使用體細胞核移植（somatic cell nuclear transfer / SCNT）技術，把從冷藏胃育蛙樣本獲得的體細胞核轉移至其尚存近親 — 橫斑蟾屬青蛙Mixophyes fasciolatus的活卵子內。研究團隊希望這顆含有完整胃育蛙DNA的細胞能按遺傳物質上早已寫好的生命藍圖，分裂並發育成發展完全的胃育蛙個體。
體細胞核移植可分為幾個主要步驟。第一步是用紫外線破壞卵子的細胞核 DNA [5]。然後科學家從冷藏的胃育蛙組織樣本取得細胞核，把其加入已去核的卵子中。為了讓細胞分裂並發育成胚胎，研究人員通常還需要施以電擊或化學刺激，以啟動被改造的卵細胞 [6]。經過多次細胞分裂後，胚胎經歷早期發育裡被稱為原腸胚形成（gastrulation）的關鍵步驟，這時胚胎外圍細胞移動至內層，然而實驗中的胚胎發育就止步於此，未能再下一城 [3]。最理想的結局當然是細胞分裂和分化繼續進行，直到發展出一隻完全成形的南方胃育蛙蝌蚪。
雖然目前技術離能夠複製出南方胃育蛙蝌蚪還差很遠，但Mike Archer的夢想是使胃育蛙重生。部分原因是為著可能帶來的醫療益處。如前文所述，雌性胃育蛙能在吞下卵後會暫停製造胃酸，讓卵孵化。然而，胃育蛙在科學家能進一步研究之前就已經滅絕 [7, 8]，如果能成功複製牠們，科學家將能對南方胃育蛙有更深入的瞭解，並有可能從中找到治療方法幫助過度分泌胃酸的病人。從胃酸倒流到消化性潰瘍，甚至是更嚴重的疾病，研究都有可能會為相關疾病提供根治方法。
然而Archer的動機也許更為簡單，如他所說：「如果我們有意無意地使一個物種滅絕，在力所能及的情況下，我們就有道德責任和義務將其復原 [3]。」在過去這個世紀，人類活動使許多物種滅絕，大規模砍林和全球暖化破壞了許多物種的棲息地，尤其影響了許多澳洲獨有的罕見物種，因此包括Archer在內有些人認為我們有責任拯救這些瀕危物種，將牠們帶回原來的棲息地，並盡可能彌補我們過去對環境造成的破壞。
但這無疑會引申出一連串道德問題。首先，物種衰亡是自然更替的一部分，地球上不斷會有新物種誕生，也會有現存物種滅亡，而複製南方胃育蛙使牠其重生某程度上也是在擾亂大自然生態。按照Archer的思路，如果物種因人類行為滅絕，那我們就應該協助這些物種重返大自然。問題是使物種滅絕的原因往往不止一個，例如澳洲政府就將致病真菌Batrachochytrium dendrobatidis列入胃育蛙滅絕的可能原因之一 [1, 2]。這裡不是想低估人類在過去一世紀對大自然造成的破壞，但我們又怎能肯定一個物種是純粹因為人類影響而滅絕呢？在這種情況下，順其自然又有何不可？
此外，自南方胃育蛙滅絕以來，環境已經變了很多。現時的昆士蘭山脈無疑與50多年前胃育蛙茁壯成長的棲息地不同。在實驗室孵化後將牠們送到野外，我們可能只是將牠們送向第二次死亡，因為牠們很大機會無法在野外長時間存活。在這種情況下，這樣做有甚麼意義嗎？更根本的是，哪些物種應該被拯救，哪些不應？人類應該扮演上帝嗎？至少，世界上大多數國家都同意不應該複製人類，使現在我們不能透過製造複製人生產後備器官。
複製技術無疑為我們帶來了許多未能解答的道德問題；它是可以一件被善用或誤用的工具，這一線之差將在未來一段時間引起更多討論。
參考資料
[1] Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water, Australia Government. (2023). Rheobatrachus silus — Southern Gastric-brooding Frog. Species Profile and Threats Database. http://www.environment.gov.au/cgi-bin/sprat/public/publicspecies.pl?taxon_id=1909
[2] Department of Climate Change, Energy, the Environment and Water, Australia Government. (2023). Rheobatrachus vitellinus — Northern Gastric-brooding Frog, Eungella Gastric-brooding Frog. Species Profile and Threats Database Profile. http://www.environment.gov.au/cgi-bin/sprat/public/publicspecies.pl?taxon_id=1910
[3] Yong, E. (2013, March 15). Resurrecting the Extinct Frog With a Stomach for a Womb. National Geographic. https://www.nationalgeographic.com/science/article/resurrecting-the-extinct-frog-with-a-stomach-for-a-womb
[4] Tyler, M. J., Shearman, D. J. C., Franco, R., O'Brien, P., Seamark, R. F., & Kelly, R. (1983). Inhibition of Gastric Acid Secretion in the Gastric Brooding Frog, Rheobatrachus silus. Science, 220(4597), 609–610. https://doi.org/10.1126/science.6573024
[5] TED. (2013, June 27). Michael Archer: How we'll resurrect the gastric brooding frog, the Tasmanian tiger [Video]. YouTube. https://youtu.be/ErexJkoDhGI
[6] Gouveia, C., Huyser, C., Egli, D., & Pepper, M. S. (2020). Lessons Learned from Somatic Cell Nuclear Transfer. International Journal of Molecular Sciences, 21(7), 2314. https://doi.org/10.3390/ijms21072314
[7] UNSW. (2015, July 6). Back from the dead: Catastrophic Science [Video]. YouTube. https://youtu.be/dirLxqvXQG0
[8] Wondracz, A. (2019, April 2). Mysterious frog that reproduces by regurgitating its young could hold the key to treating stomach ulcers...but it hasn't been seen in almost 40 years. Daily Mail. https://www.dailymail.co.uk/news/article-6875381/Gastric-brooding-frog-help-treat-stomach-ulcers.html