211service.com
En osannolik plan för att återuppliva passagerarduvan
Passagerarduvor förmörkade en gång himlen över östra USA. Stora flockar vilade på kastanjeträd och deras vikt spricker av grenar. Men 1914 hade människor jagat fågeln till utrotning.
Hem för att övernatta: Den sista levande passagerarduvan, Martha, kan hittas, uppstoppad, i National Museum of Natural History i Washington, D.C.
Nu drar ett projekt för att återuppliva duvan med hjälp av genteknik ny uppmärksamhet till frågan om utrotning, eller om bioteknik kan hjälpa till att bevara sällsynta djur och till och med återställa andra som försvann för evigheter sedan.
Passagerarduvans insats, känd som Revive and Restore, bekostas av Long Now Foundation, en ideell organisation som leds av entreprenören och författaren Stewart Brand (se Environmental Heresies ), som har väckt intresse för idén om utrotning genom att organisera möte med nyckelforskare, inklusive en förra veckan på National Geographic Society i Washington, D.C.
Vissa forskare är övertygade om att tekniken är genomförbar. Inte bara är sekvensering av utdöda genom en realitet, utan återupplivande av utdöda arter är inom räckhåll, säger Hendrik Poinar, forskare vid McMaster University i Ontario, Kanada.
Idén om att återuppliva utdöda arter fick först uppmärksamhet för ett decennium sedan , efter Dolly föddes fåret via kloning. Sedan dess har framsteg inom DNA-sekvensering gjort det teoretiskt möjligt att ta tillbaka även gamla arter, som den ulliga mammuten. Redan har forskare återskapat några mikroorganismer, som 1918 års influensavirus, från genetiskt material som hittats i lik från perioden. Vissa ledande forskare skapar också ett startup-företag som har för avsikt att hjälpa till att implementera de-extinction (se A Stealthy De-Extinction Startup .)
Det kommer att vara iterativt och en konvergens av teknologier, sa Ryan Phelan, en bioteknikentreprenör som är gift med Brand. Jag tror att de-extinktion är ett bemyndigande ansikte för att tillämpa genomik i nya domäner.
Globalt verkar det finnas omkring ett halvdussin projekt som syftar till att återskapa utdöda djur. De som mest sannolikt kommer att lyckas på kort sikt är fall där forskare har tillgång till celler bevarade i flytande kväve.
I Australien, till exempel, säger forskaren Mike Archer vid University of New South Wales att han nu försöker klona magsäcksgrodan, en art som är känd för att dräkta sina ungar i magen och föda genom dess mun. Archer säger att han använder celler som frystes av en kollega på 1970-talet, strax innan det sista av djuren försvann.
Archer har försökt att återskapa groddjuret genom att klona dessa celler till ägg av en annan groda. Hittills har han kunnat göra embryon, men ännu inte ett levande djur. Jag vill testa den här frågan: Måste utrotning vara för evigt? säger Archer.
Realistiskt sett kan bioteknik spela sin största roll för att rädda arter vars antal minskar. När få medlemmar av en art finns kvar är de ofta nära släkt, med en begränsad genpool, och fastnar i en utrotningsvirvel, säger Oliver Ryder, från San Diego Zoo. Till exempel, säger han, finns det bara sju nordliga vita noshörningar kvar, alla i fångenskap, och de fyra som kan fortplanta sig är varandras farbröder eller barn.
Ryder heads-projektet kallat Frozen Zoo, som djupfryser celler från sällsynta arter, inklusive 170 typer av fåglar, för att skapa en bank med genetisk information för framtida bruk. Den ansträngningen utökas nu av forskaren Jeanne Loring från Scripps Institute, som försöker för att samla in donationer till crowdfunding att omvandla några av dessa bankceller till förråd av stamceller, som senare kan användas för att producera spermier eller ägg. Med spermier och ägg, säger Ryder, kan forskare leverera ett skott av nytt DNA till en utrotningshotad art, en process som han kallar genetisk räddning eller artificiell migration.
Hittills, säger Loring, har teamet tillverkat stamcellsmaterial för den vita noshörningen, den somaliska vilda åsnan och två andra arter (se Stamcellsteknik erbjuder en livlina till hotade arter).
Svårare är att återställa arter som förlorats för länge sedan. För att göra det måste forskare först hitta och sekvensera DNA från vilka forntida ben, skinn eller uppstoppade exemplar de kan hitta. Med hjälp av sådana tekniker har forskare redan tagit fram partiella kopior av både genomet hos neandertalaren och av den ulliga mammuten.
När ett utdöd djurs DNA-kod är i handen, skulle forskare försöka gradvis modifiera en besläktad art med hjälp av genteknik. Till exempel, för att göra en mammut, kan forskare lägga till viktiga mammutgener till cellerna hos en afrikansk elefant, sådana som resulterar i tjockare fett och tätare hår.
Det är den strategi som övervägs för passagerarduvan, ett projekt som Brand säger att han betalar för ur min egen ficka. Arbetets ensamanställde, Ben Novak, är en doktorand som började sekvensera passagerarduvors DNA från museiprover förra året och planerar att slutföra jobbet vid ett laboratorium vid University of California, Santa Cruz, specialiserat på forntida DNA eller paleogenomics.
Novak säger att den art som ligger närmast passagerarduvan är den bandsvansade duvan. Vi vet ännu inte om vi måste flytta över 1 procent eller 10 procent av ett genom, eller bara de saker som är funktionellt viktiga, säger Novak.
För att levandegöra sådana hybrider behöver forskare ett sätt att göra ett komplett djur från en cell i en maträtt. Hos däggdjur ger kloning och relaterad teknik sätt att göra det. Embryon som bär det nya DNA:t kan sedan bäras till en besläktad art.
Men reproduktionstekniken är mindre avancerad hos fåglar, och ingen fågel har någonsin klonats. Det betyder att det ännu inte finns något sätt att återuppliva passagerarduvans arvsmassa. Allt jag gör just nu är att analysera passagerarduvans arvsmassa, säger Novak. Just nu är det omöjligt att skapa ett avelspar.
Även om det vore möjligt, säger Novak, skulle andra skrämmande utmaningar följa. Skulle han färga andra duvor bruna för att lura de unga fåglarna att tro att de var deras riktiga föräldrar? Passagerarduvor var också en ovanligt social art, så det är oklart om att skapa ett fåtal djur verkligen skulle återskapa artens beteende.
Vissa naturvårdare ser på hela idén med skepsis. Eftersom naturen marscherar vidare när en art dör ut, kan det faktiskt vara lika skadligt för livsmiljöer att återinföra försvunna djur i vildmarken som en invasiv art. Mänsklighetens användning av miljön har också förändrats. Flockar av passagerarduvor, som sägs nå en miljard fåglar som skulle täcka himlen i timmar, kan vara ett oacceptabelt hot mot det moderna flyget.
Fåglarna kommer att bo i en bur märkt 'Passenger Pigeon', men de kommer inte att vara det, inte riktigt, sa David Ehrenfeld, en naturvårdsbiolog vid Rutgers University, vid National Geographic-evenemanget. Ehrenfeld noterade att det för närvarande finns naturvårdare som riskerar sina liv för att rädda de sista afrikanska elefanterna från tungt beväpnade tjuvjägare: Så varför sitter vi i det här auditoriet och pratar om att ta tillbaka den ulliga mammuten? Tänk på det.