Kaip „užšalę zoologijos sodai“ galėtų išgelbėti mirštančias rūšis

Kaip „užšalę zoologijos sodai“ galėtų išgelbėti mirštančias rūšis



CNN

Kai 1972 m. Kurtas Benirschke pradėjo rinkti odos mėginius iš retų ir nykstančių gyvūnų, jis neturėjo tvirto plano, ką su jais daryti. Kaip Kalifornijos universiteto San Diego mokslininkas, jis manė, kad vieną dieną bus sukurti įrankiai, skirti juos panaudoti gelbėti tuos gyvūnus. Po kelerių metų jis perkėlė savo kolekciją į San Diego zoologijos sodą ir pavadino jį „Frozen Zoo“.

„Žinoma, kad virš užšalusio zoologijos sodo kabėjo plakatas su citata: „Privalai rinkti daiktus dėl priežasčių, kurių dar nesuprantate“, – sako Oliveris Ryderis, San Diego zoologijos sodo genetikas ir ankstyvas jo bendradarbis. Benirschke. „Jautėme, kad esame šios augančios kolekcijos, kuri turės vertę ateičiai taip, kaip tada negalėjome įvertinti, valdytojai.

Benirschke mirė 2018 m., tačiau jo pastangos yra gyvos. Šiandien „Frozen Zoo“ yra didžiausias pasaulyje gyvūnų kriobankas, kuriame yra daugiau nei 10 500 atskirų gyvūnų iš 1 220 rūšių mėginių.

Ilgą laiką tai buvo vienintelis tokio pobūdžio projektas; Tačiau pastaraisiais metais panašios išsaugojimo pastangos atsirado visame pasaulyje, o įrankiai, kurių Benirschke dar neturėjo, dabar yra prieinami. Tuo pačiu metu laikrodis tiksi daugeliui rūšių, kurioms gresia pavojus.

Remiantis WWF Gyvosios planetos ataskaita 2020 m., nuo 1970 m. žinduolių, paukščių, varliagyvių, roplių ir žuvų populiacijos sumažėjo vidutiniškai 68%. rūšims – gyvūnams ir augalams – gresia išnykimas per ateinančius dešimtmečius ir šimtmečius.

Esant dabartiniam biologinės įvairovės nykimo greičiui, kai kurie mokslininkai mano, kad išsaugoti mėginius iš rūšių, kurių rytoj čia gali nebūti, nebėra vizionieriškas, o mokslinis privalomas darbas.

Susijusi istorija: kaip medus padeda išgelbėti akinius

„Didėjus pastangoms, supratome, kad renkame nepakeičiamą labai retų gyvūnų saugyklą“, – sako Ryderis. „Kadangi Frozen zoologijos sode turime ląstelių, dabar galime pritaikyti naujus metodus ir naujas technologijas, kad padidintume savo supratimą ir sužinotume daugiau informacijos, kuri yra tiesiogiai svarbi siekiant užkirsti kelią nykstančių rūšių išnykimui.

Ryder teigia, kad nuo tada, kai buvo įkurtas Frozen Zoo, genetikos srityje buvo pasiekta daug etapų, pradedant pirmojo gyvūno – avies vardu Dolly – klonavimas 1996 m. medžiaga iš Frozen Zoo: Indijos gauras, kuprotas laukinis Azijos jautis; Bantengas, Pietryčių Azijos galvijų rūšis; Prževalskio arklys, kažkada rastas visoje Mongolijoje ir iki šiol išnykęs gamtoje; ir juodakojis šeškas, kuris, kaip manoma, išnyko gamtoje, kol vėl iškilo į paviršių 1981 m., bet tada buvo beveik sunaikintas epidemijos.

2001 m. gimė Indijos gauras, klonuotas naudojant genetinę medžiagą iš Frozen Zoo ir apvaisintas namine karve.

Nors klonavimas nėra tobulas – klonuotas Indijos gauras išgyveno tik 48 valandas – tai naudinga priemonė, padedanti išsaugoti nykstančias rūšis, nes gali padidinti genetinę įvairovę. Kai rūšies populiacija mažėja, likę gyvūnai yra priversti gimdyti, o genetinis fondas susitraukia, o tai dar labiau kelia grėsmę išlikimui. Tačiau, pavyzdžiui, klonuoti juodakojai šeškai gimė 2020 m. iš mėginių, paimtų 1988 m., o tai reiškė, kad jų genetinis profilis buvo daug įvairesnis nei dabartinės populiacijos.

„Gyvūnų rūšiai genetinė įvairovė suteikia jai atsparumą, gebėjimą atsigauti nuo stichinių nelaimių, virusų atakų, ligų atakų. Taip yra todėl, kad jei vienoje rūšyje yra daugiau skirtingų genetikos tipų, yra didesnė tikimybė, kad kai kurios išgyvens “, – aiškina Brendonas Noble, regeneracinės medicinos profesorius iš Vestminsterio universiteto Londone ir „The Frozen Ark“ valdybos pirmininkas. , JK įsikūręs gyvūnų kriobankas.

„The Frozen Ark“ buvo įkurta 2004 m., turint panašius ketinimus kaip ir „Frozen Zoo“, tačiau turi skirtingą struktūrą: o ne viena kolekcija, susieta su viena institucija, tai yra paskirstytas tinklas, susidedantis iš daugiau nei dviejų dešimčių institucijų, tokių kaip zoologijos sodai, muziejai ir universitetai. visame pasaulyje, kiekvienas dalijasi savo kolekcija ir žiniomis.

Nors „Frozen Ark“ turi daugiau mėginių nei „Frozen Zoo“ – 48 000 iš 5500 rūšių – apie 90 % jų sudaro DNR, o ne gyvos ląstelės, kurios naudojamos skirtingai ir turi būti laikomos daug žemesnėje temperatūroje.

DNR mėginiai negali būti naudojami gyvūnui klonuoti, bet yra būtini norint užfiksuoti rūšių, kurios gali išnykti, genetinį planą. „Ši informacija gali būti naudojama įvairiems moksliniams tyrimams, nuo vėžio tyrimų iki atsigavimo procesų, pvz., galūnių ataugimo, supratimo“, – sako Lisa Yon, Notingemo universiteto zoologijos sodo ir laukinės gamtos medicinos docentė ir mokslinė patarėja sušalusią arką. „Taupydami šiuos išteklius leisime ne tik dabartiniams mokslininkams, bet ir būsimoms mokslininkų kartoms padaryti įvairiausių naujų atradimų.

San Diego Frozen Zoo mėginiai laikomi kriotanuose.

Ląstelių užšaldymas apima subtilesnį procesą nei naudojant DNR, kad būtų išvengta ledo kristalų susidarymo, kai ląstelės užšaldomos iki -320 laipsnių Farenheito (-196 Celsijaus). Skirtingoms ląstelėms taip pat reikia skirtingų užšaldymo procedūrų; Pavyzdžiui, varliagyvių ląsteles sunku tinkamai užšaldyti, todėl kriobankuose jų yra labai mažai. Ir dar reikia patobulinti kai kurias technologijas, kurios geriausiai išnaudotų ląstelių linijas.

Susijusi istorija: „Jei galime priversti kosminę stotį skristi, galime išgelbėti planetą“

„Daugelio dalykų, kuriuos norime padaryti, dar negalime padaryti“, – sako Tullisas Matsonas iš „Nature’s Safe“, JK įsikūrusio kriobanko, renkančio gyvas ląsteles ir lytines ląsteles (spermatozę ir kiaušinėlius). Jis prognozuoja, kad per ateinančius 10–30 metų šias ląsteles bus galima paversti pluripotentinėmis kamieninėmis ląstelėmis, kurias bus galima perprogramuoti taip, kad būtų gaminami spermatozoidai ir kiaušinėliai.

Kai tik tai bus įmanoma, iš spermos ir kiaušialąstės būtų sukurtas embrionas, o po to implantuojamas surogatinis individas iš nykstančios rūšies, dar kartą užtikrinant labai reikalingą genetinę įvairovę.

Tullis Matson įkūrė „Nature's Safe“ 2020 m. lapkritį.

Ši technika taip pat atveria galimybę atgaivinti visiškai išnykusias rūšis – naudojant surogatus iš labiausiai genetiškai panašių išgyvenusių gyvūnų. „Mes turime ląstelių, išsaugotų iš išnykusių rūšių, bet tai tikrai nėra priežastis, kodėl tai darome“, – sako Ryderis. „Mūsų buvo paprašyta išsaugoti ląsteles iš kai kurių paskutinių rūšies individų – arba pažodžiui paskutinio individo – ir mes tai darome, bet tikrai nesitikime, kad sugebėsime sugrąžinti rūšis iš išnykimas nuo vieno gyvūno“.

Dėl spartėjančios klimato krizės ekosistemoms bus daromas dar didesnis spaudimas, todėl kriobankų darbas bus dar svarbesnis. „Manau, kad šaldymas yra absoliutus išsaugojimo kertinis akmuo. Kalbėdami susiduriame su šeštuoju masiniu išnykimu ir turime sugebėti ateities kartoms suteikti būdą, kaip sugrąžinti šias rūšis į gyvenimą “, – sako Matsonas.

Daugelis problemų, su kuriomis susiduria šie projektai, yra praktinio pobūdžio. „Frozen Zoo išsaugojimas toli ateityje yra vienas didžiausių iššūkių“, – sako „Frozen Zoo“ kuratorius Marlysas Houckas. „Norime ir toliau rinkti daugiau pavyzdžių, tuo pačiu užtikrindami, kad tie, kuriuos jau turime, bus ten po mūsų gyvavimo. Tai apima skystojo azoto finansavimo užtikrinimą [for freezing DNA] ir kriotanų pakeitimas jiems senstant.

Marlysas Houckas, „Frozen Zoo“ kuratorius, stengėsi išgelbėti šiaurinį baltąjį raganosį nuo išnykimo ir planuoja naudoti pietinius baltuosius raganosius kaip šiaurinių baltųjų raganosių embrionų pakaitalus.

Vienas iš pagrindinių iššūkių bus įtikinti gamtosaugos agentūras, kad kriobankininkystė yra tinkama strategija ir verta finansavimo. „Daugelis iš mūsų tai daro be jokios apčiuopiamos paramos, išskyrus aukas ar dotacijas, be nacionalinės ar vyriausybės paramos“, – sako Yon. „Cryobanking vis dažniau pripažįstamas kaip gyvybiškai svarbus išteklius, todėl šiek tiek mįslinga, kad nėra daugiau finansavimo paramos.

Skaitykite: Susipažinkite su moterimis, lenktyniaujančiomis, kad išgelbėtų šiaurinį baltąjį raganosį nuo išnykimo

Galiausiai visi mokslininkai sutinka, kad norint sėkmingai bendradarbiauti, būtinas glaudesnis visų kriobankų bendradarbiavimas. „Užduotis yra didžiulė, niekas negali to padaryti vienas“, – sako Matsonas. „Yra milijonas rūšių, kurioms gresia pavojus. Mums reikia 50 skirtingų genetinių mėginių iš kiekvieno, vadinasi, 50 milijonų mėginių; Kiekvienam iš jų mums reikia penkių buteliukų kiekvienam mėginiui, taigi, reikia saugoti šimtus milijonų mėginių.

Ryder sako, kad jis stengiasi sukurti pasaulinį tinklą, kad būtų galima kaupti jau surinktą medžiagą.

„Jei turėtume pokalbį su ateitimi, jie sakytų: saugokite kuo daugiau biologinės įvairovės dabar. Laikotarpis “, – priduria jis. „Ir jie sakytų: darykite tai visomis prieinamomis priemonėmis.“

.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.