Proč je těžké „vzkřísit“ vyhynulé druhy zvířat a koho se vědci snaží „přivést zpět“ k životu

Letos uplyne čtvrt století od smrti nejslavnější klonované ovce světa Dolly. Vědci ještě musí objasnit, zda byla nebohá ovce zlá a proč zemřela tak brzy (žila 6,5 ​​roku a porodila 6 jehňat). Ale tak revoluční objev, jako je klonování, se nemůže jen rozvinout. Ve většině zemí je klonování lidí zakázáno zákonem (ruské č. 54-FZ ze dne 20.05.02. XNUMX. XNUMX) z etických důvodů a kvůli nedostatečnému prostudování problematiky, ale na rozmnožování rostlin a zvířat se zákony nevztahují.

Vědci z různých zemí dnes již mají určité zkušenosti s rozmnožováním dávno vyhynulých zástupců flóry a fauny a tvrdí, že doslova v blízké budoucnosti uvidíme mamuty, dinosaury a další divy, které nám předpověděl film „Jurský park“. Ale jak reálné budou a jaká úskalí na cestě tohoto směru vědecké činnosti číhá?

Jsme v 1Gai.Ru Navrhujeme zjistit, jaká je šance, že se díky vědcům vrátí do přírody vyhynulé druhy zvířat a rostlin a zda nepůjde o přesné kopie svých praprapředků.

Obětí vyhynutí je nespočet, jejich vrahů je také mnoho, ale v posledních staletích se do popředí mezi viníky dostávají Homosapiens.

Jak lidstvo rostlo v počtu a vyvíjelo se, stále více druhů flóry a fauny mizelo navždy. Nebo ve skutečnosti není vše ztraceno? Vědci jsou konečně na pokraji průlomu: budou moci simulovat vzkříšení některých zvířat. Ale navzdory tomu, čemu by nás Jurský park přiměl věřit, přivést stvoření zpět z mrtvých vyžaduje víc než jen mít jeho DNA.

„Během příští dekády budou vytvořeny umělé organismy, jak je nazývám. “Nepochybuji o tom,” řekl Ross McPhee, teriolog (obor zoologie, který studuje savce) z Amerického muzea přírodní historie.

Tyto rostoucí snahy, běžně označované jako „úsilí proti vyhynutí“, jsou spojeny s důležitými etickými ohledy. Projekty se zaměřují především na savce a ptáky, počínaje prací Revive & Restore přivést zpět slepici vřesovitou, osobního holuba a mamuta srstnatého, až po práci Colossal Biosciences přivést zpět mamuta srstnatého, thylacin (obecně známého jako tasmánský tygr) a ptáka dodo, kdysi původem z Mauricia.

Některá z těchto zvířat – kuře, holub a thylacin – vyhynula ve 20. století. Ale dodo zmizel v 17. století, především proto, že Evropané zavedli do jejich prostředí invazní druhy, jako jsou krysy, a poslední mamuti vymřeli asi před 4000 XNUMX lety, když zmizely suché pastviny, na kterých žili, a studený pleistocén (doba ledová) ustoupila teplejšímu holocénu.

Není pochyb o tom, že genomový základ pro technologii proti vyhynutí se v posledních letech stal mnohem robustnějším. Před 20 lety byl sekvenován lidský genom; Od té doby vědci oznámili dokončení sekvenování genomů mamuta srstnatého (2015), thylacinu (aktualizováno v roce 2017) a dodo (2022).

Dochází také k neustálému pokroku v porozumění genetické výbavě druhů a způsobu jejich dědění, jak se v laboratořích vytvářejí embrya a jak jsou savci mezi sebou příbuzní. Zatímco vytváření geneticky modifikovaných lidí zůstává velmi kontroverzní, vývoj u jiných savců je v plném proudu.

Kostra dodo, jeden z druhů cílených na vyhynutí. Foto: Leon Neal (Getty Images)

Firmy rizikového kapitálu, včetně těch, které financuje CIA, podpořily úsilí proti vyhynutí, které obvykle zahrnuje přenos jádra somatických buněk (SCNT), inovativní techniku ​​stojící za klonováním. Při SCNT se buněčné jádro vloží do buňky, které bylo jádro odstraněno. V roce 1996 se ovce Dolly stala prvním savcem klonovaným pomocí SCNT.

Je známo, že již dříve bylo možné „vrátit“ vyhynulé zvíře; V roce 2009 tým výzkumníků vytvořil klonovaného bucarda neboli pyrenejského kozorožce, který vyhynul o devět let dříve. (Klon byl vytvořen z DNA Celie, posledního známého jedince, který byl zabit padajícím stromem.) Klonovaný bucardo zemřel krátce po narození na selhání dýchání způsobené abnormalitami v plicích.

Ale i kdyby klonovaný bucardo nezemřel, v očích vědy by to nebyl skutečný boj proti vyhynutí: tento termín se vztahuje k vytvoření populace zvířat, nejen jednotlivých.

Tento proces je pro rostliny mnohem jednodušší. Zatímco zvířata musí dodržovat plán březosti a inkubace, životu rostlin může trvat tisíce let, než vyklíčí.

“Obnova starověkých rostlinných druhů z archeologických semen je oblast, která ještě nebyla prozkoumána, a ve skutečnosti je to relativně málo technicky náročné,” řekla Sarah Sallonová, výzkumnice přírodní medicíny z nemocnice Hadassah v Jeruzalémě.

Nízká technologie je podcenění. V polovině roku 2000 Sallon a její tým zasadili a úspěšně vyklíčili 2000 let stará semena datlové palmy judské (nejedná se o vyhynulý druh, ale princip platí pro semena rostlin, které již neexistují). Stačilo jen zapíchnout semínka do půdy a zalít.

Byla tam veškerá genetická informace starověkých datlů a čekala na odemknutí. Vyhynulá zvířata, jako jsou mamuti a thylaciny, ztratila genetická data, se kterými je třeba počítat. A SCNT u ptáků nefunguje, protože kladou vejce, takže výzkumníci potřebují vyvinout nové technologie, aby zastavili vymírání této třídy.

Potíž s vyhynulými zvířaty je v tom, že lze rekonstruovat pouze část jejich genomu. Minulý rok výzkumníci zkoumající možnost oživení krysy z Vánočního ostrova (vyhynula v roce 1908) zjistili, že chybějících 5 % genetiky zvířete vážně omezuje jejich schopnost přesně reprodukovat tvora. Chyběly geny zodpovědné za čichový systém potkana (jeho schopnost čichat) a imunitní reakce.

“Ve skutečnosti to neplánujeme, protože svět už krysy pravděpodobně nepotřebuje a peníze, které by tato práce vyžadovala, by mohly být vynaloženy na důležitější věci, jako je zachování živých tvorů,” řekl Tom Gilbert, evoluční genetik na univerzitě v Kodani. Gilbert je v současné době členem vědeckého poradního sboru společnosti Colossal.

Během desetiletí od Dolly se technologie klonování zlepšila do té míry, že v roce 2016 zveřejnila Mezinárodní unie pro ochranu přírody (IUCN) Komise pro přežití druhů seznam hlavních zásad pro boj proti vymírání. Nebo, jak tomu říkali, „Vytváření ‚zástupných‘ vyhynulých druhů k jejich ochraně.“

“Proxy” se zde používá k označení náhrady, která by v určitém smyslu (např. fenotypově, behaviorálně, ekologicky) představovala jinou entitu – vyhynulou formu, uvedla komise. “Proxy je lepší než “faksimile”, což znamená vytvoření přesné kopie.”

„Vymírání“ se stalo populárním termínem pro vytvoření zástupných druhů; argument je v podstatě takový, že když to vypadá jako kachna a kváká jako kachna, tak je to kachna. Ale i když předpokládáme, že je to pravda, kachny a jejich rybníky stále existují a ani mamuti, ani jejich stepi už několik tisíc let neexistují.

„Myslím, že to, o čem se nyní diskutuje, není oživení. “Je to něco jiného,” řekl David Diez del Molino, paleogenetik z Centra pro paleogenetiku Stockholmské univerzity. “Myslím, že problémem je zde sémantika a to, co lidé skutečně chápou.”

Diez del Molino a kolegové nedávno publikovali nové údaje o genetické rozmanitosti mamutů srstnatých na základě genomů 23 mamutů a 28 existujících slonů. Mezi zkoumanými mamuty byl jeden, který žil před neuvěřitelnými 700 000 lety (nejstarší mamutí DNA pochází z doby před 1 milionem let). Tým našel 3097 genových mutací jedinečných pro mamuta srstnatého, a protože byl vzorek obzvláště starý, byli schopni vytřídit mutace, které se objevily v různých časových bodech.

Takové objevy jsou velkou pomocí pro společnosti, které potřebují aktualizovat své mamutí plány, ale také zdůrazňují složitost informací dostupných genetikům a rozhodnutí, která musí být učiněna v procesu vytváření obrů.

Boj s vyhynutím není tak jednoduchý jako klonování, protože obnova vyžaduje změnu genetického kódu. Bylo by to jako pokusit se hru rekonstruovat tak, aby se z ní stal Macbeth, místo aby prostě znovu vydal Hamleta. Pro McPheeplana připadá vytváření zástupných druhů spíše jako „něco z Lovecrafta“ než jako návrat ke skutečným tvorům, kteří kdysi chodili po Zemi.

“Pokud uspějí, a v některých ohledech pravděpodobně budou, vytvoříte simulakrum, které nemá žádný fylogenetický vztah ke skutečným vyhynulým mamutům,” řekl McPhee.

Asijský slon, kterého některé společnosti doufají, že se promění v vlněného mamuta. Foto: Mark Kolbe (Getty Images)

Revive & Restore a Colossal – v současnosti dva velcí hráči v boji proti vyhynutí, ačkoli některé akademické laboratoře dostávají finanční prostředky na výzkum podobných genetických technologií – oba tvrdí, že spojení stáda slonů a mamutů a jejich přesídlení do rozsáhlých oblastí Sibiře by mohlo pomoci v boji proti klimatickým změnám přeměnou tundry na pastviny pohlcující uhlík.

Obnova divoké zvěře je hlavním cílem těchto společností; Colossal chce obnovit proxy thylacin nebo vytvořit jejich populaci v Tasmánii a Revive & Restore chce obnovit vřesoviště na Martha’s Vineyard. Základní myšlenkou rewildingu je, že životní prostředí bude mít prospěch z návratu vyhynulých zvířat a nejlepším řešením je zavést zástupné druhy.

„Představa, že půjdeme 15 000 let do minulosti, sebereme odtud zvíře a hodíme ho do budoucnosti, není to, co se děje,“ řekla Bridget Baumgartner, ředitelka výzkumu a vývoje a vedoucí programu genomu divoké zvěře v Revive & Restore. “V podstatě jsme zapojeni do umělé evoluce.”

“Očekáváme, že se totéž stane, pokud otevřeme koridor pro divokou zvěř mezi Asií a Sibiří a umožníme slonům migrovat tam,” dodal Baumgartner.

Zvířata vytvořená jejich úsilím nebudou skutečnými thylaciny, mamuty, dodos nebo jinými vyhynulými zvířaty. Zástupní mamuti by byli sloni s novými kožešinovými geny a dalšími genetickými adaptacemi a thylaciny by byly ještě experimentálnějším produktem, pocházejícím z modifikované buňky vačnatce s tlustým ocasem, příbuzného thylacinu.

Proxy druhy se nebudou chovat stejně jako druhy, které zastupují. Zatímco sociální hierarchie mamutů srstnatých byla pravděpodobně dosti podobná jako u asijských slonů, skupina thylacinů velikosti psa se pravděpodobně velmi lišila od skupiny podobně velkých vačnatců. Socializace není zakódována v DNA, takže zástupné druhy se budou chovat jinak než ty původní.

De-Extinction se pokusí přivést zpět ptáka dodo. / Ilustrace Colossal Biosciences

A svět se určitě změní. Pokud Colossal uspěje se svým skutečně grandiózním plánem, chlupatí, chladu přizpůsobení asijští sloni budou po Sibiři šlapat desítky let. Pseudothylaciny se budou pohybovat tasmánskou buší. Ale svět, ve kterém se ocitli, je velmi odlišný od toho, jaký byl v roce 12 000 př. n. l. nebo dokonce na počátku 20. století.

Otázkou je, jakou hodnotu má vytváření těchto zástupných zvířat? Kde by měli bydlet? Budou stvořeni jen proto, aby trpěli?

“Jsou to velmi chytří lidé,” řekl McPhee, “ale nejvíce mě znepokojuje jejich naprosté ignorování dobrých životních podmínek zvířat.” Mnoho jedinců zemře mladí kvůli závodu v boji proti vyhynutí (jako klon Celia), ale mohou také trpět abnormalitami jako dospělí, jako Dolly, která zemřela v šesti letech na artritidu a plicní onemocnění.

Heather Browningová, filozofka z University of Southampton, v článku z roku 2019 v Journal of Agricultural and Environmental Ethics poznamenala, že příbuzenská plemenitba, defekty spojené s náhradním mateřstvím a dobré životní podmínky zvířat chovaných v zajetí musí být v popředí rozhovorů o prevenci vyhynutí, a to ještě předtím, než se diskutuje o „reintrodukci druhů“.

Genetické inženýrství jistě hraje svou roli v ochraně přírody. V roce 2021 US Fish and Wildlife Service oznámila úspěšné klonování fretky černonohé, která zemřela v roce 1988. Fretky černonohé jsou jediným druhem fretky pocházející ze Severní Ameriky a byly považovány za vyhynulé, dokud nebyly v roce 1981 znovu objeveny; Od té doby je tento druh stále ohrožený a vyžaduje zvláštní pozornost.

Klon fretky Elizabeth Ann prokázal, jak lze v laboratoři efektivně generovat genetickou rozmanitost a zabránit ohroženým druhům, aby se dostaly do genetických úzkých míst, které by mohly negativně ovlivnit jejich zdraví a případné uzdravení.

Tyto genetické experimenty budou i nadále hrát zásadní roli v ochraně druhů, protože se techniky zlepšují. Zda budou primárně využity k podpoře stávajících populací, nebo k vytvoření zcela nových, se teprve uvidí.