Przywracanie wymarłych gatunków do życia nie jest już science fiction, nawet jeśli technologia nie jest na to jeszcze gotowa. Wiele szumu na ten temat wzbudziły ciągłe próby powrotu mamutów włochatych na ziemię. I nie tylko. Nie tak dawno temu genetyk z Harvardu George Church ogłosił, że jego zespół będzie w stanie za dwa lata przedstawić hybrydowy embrion. Słonie azjatyckie zostaną stworzone genetycznie, a niektóre cechy mamutów zostaną przeniesione na ten nowy gatunek.
Pomysł powrotu na naszą planetę tych, którzy wymarli z naszej i nie tylko naszej winy, nie jest niczym nowym. Pierwsza próba odzyskania zaginionego gatunku, dzikiego koziorożca bucardo, została podjęta w 2003 roku, trzy lata po wyginięciu gatunku. Sklonowany zarodek Bucardo (koziorożca pirenejskiego) został wyhodowany w laboratorium, a następnie włożony do łona przenoszonej kozy. Udało mu się przeżyć zaledwie kilka minut z powodu wady płuc.
Próby ożywienia mamuta włochatego - lub jego genetycznie zmodyfikowanej wersji - były jeszcze częstsze.
Japońscy naukowcy od ponad 15 lat próbują sklonować mamuta włochatego. Nadal nie byli w stanie tego zrobić. Naukowcy tacy jak Church uważają, że konieczne jest stworzenie hybrydy, a nie idealnego klonu, przy użyciu techniki edycji genów o nazwie CRISPR / Cas9.
Odpowiednie narzędzie do pracy
CRISPR / Cas9 umożliwia edycję genomu dowolnego żywego organizmu. Zyskał rozgłos w 2012 roku i był reklamowany jako potencjalna metoda leczenia raka i wielu chorób genetycznych, wśród innych niesamowitych zastosowań. Technika ta została oparta na mechanizmie ochrony bakterii przed wirusami.
W rzeczywistości narzędzie do edycji genów pozwala naukowcom przepisać „historię” składu genetycznego organizmu. Jego prostota i precyzja w cięciu i sklejaniu materiału genetycznego sprawia, że jest niezwykle wszechstronny, umożliwiając wymianę małych fragmentów DNA.
Film promocyjny:
Od 2015 roku naukowcy prowadzeni przez Kościół dokonali 45 „poprawek” genomu słonia azjatyckiego. W większości byli zainteresowani cechami mamuta włochatego - takimi jak tłuszcz podskórny i długie włosy - które sprawiły, że były one szczególnie dobrze przystosowane do zimna, zanim w końcu wymarły około 4000 lat temu.
Potrzebny jest odpowiedni materiał genetyczny
Okazało się, że nie wszystkie DNA mamuta włochatego nadają się do wskrzeszenia gatunku. Badanie opublikowane w tym miesiącu w PLOS Genetics mówi, że na krótko przed wyginięciem jedna z ostatnich grup mamutów włochatych doświadczyła „kryzysu genetycznego”, który spowodował wiele paskudnych mutacji genetycznych w jej genomie.
W badaniu porównano genom kontynentalnego mamuta włochatego, który żył 45 000 lat temu, kiedy było wiele zwierząt, z genomem mamuta na odosobnionej wyspie na Oceanie Arktycznym, gdzie około 300 zwierząt żyło około 4300 lat temu. Według badań mała populacja wyspy utraciła wiele receptorów węchowych, a także białka w moczu, które mogą wpływać na status społeczny i wybór partnera.
Zdaniem naukowców praca ta dostarcza cennych informacji na temat tego, co dzieje się genetycznie z populacją, gdy jej spada.
„Uważamy, że genomy dotknięte kryzysem genomowym będą miały długofalowe konsekwencje, które utrudnią odbudowę populacji” - piszą naukowcy. Innymi słowy, wysiłki na rzecz ochrony małych i izolowanych populacji mogą być niewystarczające, spóźnione z powodu szkodliwych mutacji. Autorzy twierdzą również, że osoby zainteresowane „wskrzeszeniem” zwierząt powinny spodziewać się, że genomy niektórych mamutów mogą zawierać negatywne, czasem tragiczne mutacje.
Resuscytacja podejmowana przez Churcha i innych naukowców opiera się na DNA wyekstrahowanym z gigantycznych kul włosowych znalezionych zamrożonych na Syberii. Uważa się, że te gatunki lądowe wymarły około 10 000 lat temu w wyniku ocieplenia klimatu i działalności człowieka.
Zmartwychwstanie i koszt zachowania
Bioetyka od dawna debatuje nad etycznymi implikacjami reanimacji wymarłych gatunków. Nowe badania opublikowane w Nature Ecology and Evolution mogą wspierać argument przeciw. W swojej pracy naukowcy argumentują, że próby wskrzeszenia mamutów mogą prowadzić do dalszej utraty bioróżnorodności, ponieważ koszt reanimacji martwego gatunku jest znacznie wyższy niż próba zachowania istniejącego.
Naukowcy szacują, że w przypadku każdego wymarłego gatunku, który można ożywić w Nowej Zelandii, takie wysiłki zaowocują ofiarą ocalenia aż trzech istniejących lub żyjących gatunków. Ten stosunek jest jeszcze gorszy w Nowej Południowej Walii i Australii, gdzie zasoby potrzebne do przywrócenia pięciu wymarłych gatunków można by wykorzystać do ochrony 42 żywych.
„Biorąc pod uwagę znaczny potencjał utraconych szans i ryzyko, że odrodzony gatunek mógłby wypełnić swoją niszę ekosystemową, procesu wskrzeszania trudno jest uzasadnić trwającą ochroną bioróżnorodności” - mówi Hugh Possingham, profesor z University of Queensland.
„Resuscytacja może być przydatna do inspirowania nowej nauki i ochrony przyrody, jeśli upewnimy się, że nie zmniejsza ona zasobów przeznaczonych na ochronę istniejącej przyrody” - dodaje. „Jednak ogólnie rzecz biorąc, będzie lepiej, jeśli skupimy się na wielu gatunkach, które teraz potrzebują naszej pomocy”.
Kolejka wskrzeszenia
Mamut włochaty nie jest jedynym kandydatem do powrotu.
Grupa o nazwie Revise and Restore pracuje nad kilkoma projektami mającymi na celu naprawę skutków wyginięcia, a także nad inicjatywami na rzecz ratowania zagrożonych gatunków. Jej sztandarowym projektem jest przywrócenie wędrownego gołębia, który wyginął na początku XX wieku w wyniku nieustających polowań i niszczenia siedlisk przez siły ludzkie.
Grupa opracowała listę kontrolną kryteriów, aby określić, czy gatunek byłby dobrym kandydatem do powrotu. Kryteria dzielą się z grubsza na trzy kategorie: Czy jest naukowo możliwe wskrzeszenie gatunku? Czy odrodzone gatunki przetrwają i będą się rozwijać na wolności? Jakie są korzyści z przywrócenia gatunku do życia?
W przypadku gołębia wędrownego celem jest przywrócenie cyklów regeneracji w lasach Ameryki Wschodniej, aby uczynić je bardziej zróżnicowanymi i produktywnymi. Zalesianie wymaga okresowych zakłóceń, takich jak pożary lasów. Historycznie rzecz biorąc, wędrowne gołębie były głównym graczem w naturalnych zaburzeniach leśnych.
„Przywracając ekologiczną rolę wędrujących gołębi, możemy w naturalny sposób odtwarzać i utrwalać cykle ponownego zalesiania” - stwierdziła grupa w oświadczeniu.
Inni kandydaci do zmartwychwstania to bucardo, wilk torbacz, żaby rheobatrachus, lew jaskiniowy, wieloryb szary atlantycki i oczywiście mamut włochaty.
Wydaje się, że nie ma prostej odpowiedzi na pytanie, które gatunki warto przywracać z martwych. Świat się ociepla, znikają siedliska, coraz bardziej się brudzą, a kryzys bioróżnorodności pogłębia się. Przywrócenie do życia gatunków, choć jest wyzwaniem, może pomóc nam odbudować chore ekosystemy.
ILYA KHEL