Uppståndelse av utdöda arter

Återuppståndelse (rekonstruktion) av utdöda arter ( eng.  de-extinction ) är processen att återskapa organismer som skulle tillhöra arter som funnits på jorden tidigare, men som senare dog av någon anledning [1] ; eller skapandet av organismer som är genetiskt nära att dö ut [2] .

I försök att återskapa utdöda arter föreslår genetiska forskare som regel att man använder kloningsmetoder [1] . För att göra detta är det nödvändigt att erhålla genomet av en art, som över tiden i de flesta fall antingen inte är helt bevarad eller förblir skadad; det är också viktigt att skaffa DNA och söka efter en hona av en besläktad art, som kommer att fungera som surrogatmamma till den framtida ungen [3] . Det finns redan ett antal projekt för att återuppliva utdöda djur [4] [5] såsom den ulliga mammuten eller den tasmanska vargen [6] .

Det första och i själva verket det enda framgångsrika experimentet med att klona en utdöd art var "uppståndelsen" av underarten Capra pyrenaica hispanica (pyrenisk stenbock), men representanten för underarten som försvann 2000, som föddes 2003, levde bara en några minuter [7] , döende på grund av en medfödd lungdefekt [8] .

Möjligheten att återuppliva utdöda arter kritiseras ständigt både ur biologisk [9] [10] och etisk synvinkel [11] [12] .

Metod

I försök att återskapa utdöda arter föreslår genetiska forskare som regel att man använder kloningsmetoder [1] . För att göra detta är det nödvändigt att erhålla genomet av en art, som över tiden i de flesta fall antingen inte är helt bevarad eller förblir skadad; det är också viktigt att skaffa DNA och söka efter en hona av en besläktad art, som kommer att fungera som surrogatmamma till den framtida ungen [3] . Kloning, även kallad somatisk kärnöverföring, sker i flera steg. Först tas en somatisk cell från en utdöd organism (helst bevaras cellen redan innan djurets död), och ett obefruktat ägg från en levande släkting till denna art. Kärnor extraheras från båda cellerna och kärnan i den somatiska cellen implanteras i ägget. För att få ägget att dela sig får det en elektrisk stöt. Därefter överförs det resulterande embryot med den genetiska informationen från en utdöd art till kroppen av en surrogatmamma. Från embryot utvecklas en organism som är identisk med donatorn av den somatiska cellen, det vill säga den utdöda arten [13] [8] .

Selektion kan vara en annan möjlig metod för att återskapa en art , men med dess hjälp är det än så länge bara möjligt att skapa ett djur nära en utdöd art: så här såg Rau quagga ut ,  på många sätt påminnande, men inte identisk med den utdöda underarten av Burchells zebra quagga [2] [14] . Det finns också liknande projekt för att återskapa tur (primal wild bull).

Kandidater för uppståndelse

Det finns många faktorer att ta hänsyn till när man väljer ut kandidater för uppståndelse. För det första bör relativt intakt DNA från museiexemplar eller fossil finnas tillgängligt, teoretiskt sett högst 500 000 år gammalt. Det måste finnas en tillräckligt nära levande släkting till det utdöda djuret för att fungera som en potentiell surrogatmamma [15] . Allvarliga problem som förhindrar kloning är tjuvjakt (till exempel, den arabiska oryxen som återinfördes i sin naturliga livsmiljö förstördes praktiskt taget i Oman), bristen på lämpliga livsmiljöer för många arter (det är särskilt relevant för kinesiska floddelfiner på grund av föroreningar av Yangtzefloden och många miljoner flockar av vandrande duvor), och sjukdomar som ledde till att de dog ut [ 8] . Etiska, kulturella, miljömässiga, sociala, juridiska och miljömässiga frågor måste bedömas, studeras och lösas [15] .

Fåglar

• Passagerarduva ( Ectopistes migratorius ). I början av 1800-talet var populationen av passagerarduvor flera miljarder individer och i slutet av seklet var arten helt utrotad. Den sista duvan dog den 1 september 1914 på Cincinnati Zoo . DNA från museiprover var svårt skadat, men den amerikanske biologen George Church föreslog att fågelns arvsmassa skulle rekonstrueras genom att kombinera DNA-fragment från olika prover. Teoretiskt är det möjligt att skapa gener som ansvarar för vissa egenskaper som är karakteristiska för passagerarduvor, och sedan infoga dessa gener i stenduvors stamceller. Genommodifierade stamceller kan förvandlas till könsceller och sedan föras in i stenduvans ägg, där de kommer att flytta in i embryots könsorgan under utveckling. Kycklingarna som kläcks från dessa ägg kommer att producera passagerarduveägg och spermier. Avkommorna till dessa fåglar kommer att ha egenskaper som är karakteristiska för den utdöda arten [8] .
• Moa (Dinornithiformes). En avskiljning av stora strutsfåglar, med 9 arter, vanliga i Nya Zeeland . De största representanterna - Dinornis robustus och stor moa ( Dinornis novaezealandiae ) - nådde en höjd av 3,6 m och vägde upp till 230 kg. De dog ut på 1400- och 1500-talen på grund av maoriernas okontrollerade jakt . För närvarande har ett stort antal ben och mjuka vävnader från dessa fåglar hittats. Huvudproblemet är sökandet efter en surrogatmamma, eftersom de evolutionära linjerna av moa och deras närmaste släktingar, den sydamerikanska tinamous  , divergerade för omkring 58 miljoner år sedan [16] [17] .
• Epiornis (Aepyornithiformes) är en annan ordning av stora strutsfuglar, som omfattade cirka sju arter. Endemiska till Madagaskar var de de största fåglarna i jordens historia: till exempel nådde höjden av Aepyornis maximus 3–5 m, och deras vikt var upp till 270 kg [17] . Forskare har isolerat DNA från äggskalen, varav ett stort antal har hittats intakta [18] . Sökandet efter en surrogatmamma kan innebära vissa svårigheter, eftersom de närmaste släktingarna till epiornithes är små kiwi från Nya Zeeland, som separerade från epiornithes för 50 miljoner år sedan [19] [17] .
• Dodos , eller dodos (Raphinae), är en underfamilj av duvfåglar, endemisk till Mascarene Archipelago , som dog ut på 1600-talet på grund av överdriven jakt, förstörelse av livsmiljöer och predation av råttor och grisar. Flera dodo-exemplar samlades in av tidiga europeiska upptäcktsresande och finns nu tillgängliga i museisamlingar, inklusive mjukvävnader från vilka DNA potentiellt skulle kunna isoleras. Den troligen närmaste släktingen till dodon är manedduvan ( Caloenas nicobarica ) [16] .
• Carolina parakit ( Conuropsis carolinensis ). Den enda inhemska arten av papegojor från östra USA. Det distribuerades från södra New York till Mexikanska golfen och till Wisconsin i väster. Den bebodde skogar längs floder, åt nötter och frukter och förföljdes därför skoningslöst av jägare. Den sista individen dog på Cincinnati Zoo 1918 . Museer runt om i världen har bevarat 720 skinn, 16 skelett och några äggrester. Enligt en mitokondriell DNA- studie är de närmaste släktingarna till Carolina papegojan solpapegojan ( Aratinga solstitialis ), den guldklädda papegojan ( Aratinga auricapillus ) och den svarthåriga parakiten ( Aratinga nenday ) [16] .

Däggdjur

Reptiler

• Dinosaurier (Dinosauria). Enligt moderna begrepp dog alla icke-fågeldinosaurier ut i slutet av kritaperioden , och därför förstördes deras DNA fullständigt [8] . Men 2007 kunde forskare extrahera proteinet kollagen från benen på en Tyrannosaurus rex och till och med läsa fragment av dess genetiska sekvens [20] . År 2009 isolerades proteiner från benen av en brachylophosaurus ( Bracylophosaurus ) cirka 80 miljoner år gammal [21] .

Amfibier

• Rheobatrachus ( Rheobatrachus ) är ett släkte av australiska endemiska grodor som omfattade två arter med ett mycket begränsat utbredningsområde. Båda arterna har ansetts utdöda sedan mitten av 1980-talet [22] [23] . Rheobatrachus silus var unik genom att honorna av denna art bar ungarna i magen, och efter att grodornas utveckling var avslutad rapade honan ut dem. Orsakerna till utrotningen är inte exakt kända, men biologer föreslår att utrotningen kan utlösas av föroreningar och miljöförstöring och sjukdomar, i synnerhet chytridiomycosis . Ett antal forskare har föreslagit att grodors unika livscykel kommer att hjälpa till att förstå processerna för produktion och undertryckande av syror, vilket i sin tur kan lindra smärta hos personer som lider av sår och andra magsjukdomar [8] .

Kritik

Möjligheten att återuppliva utdöda arter kritiseras ständigt både ur biologisk [9] [10] och etisk synvinkel [11] [12] . Kritiker pekar först och främst på det irrationella i sådana idéer och behovet av att rikta insatser och ekonomi för att rädda levande djur från utrotning [8] .

Se även

• Lazarus effekt
• Återhämtning av Pleistocene megafauna

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 Uppståndelse av utdöda arter?
2. ↑ 1 2 Thomas Page, Colin Hancock. Zebra kusin dog ut för 100 år sedan. Nu är det  tillbaka . CNN (27 januari 2016). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 14 maj 2017.
3. ↑ 1 2 Forskare har bestämt vilket av de utdöda djuren som är lättast att återuppliva (LISTA) . NEWSru.com (15 januari 2009). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 19 juni 2017. (obestämd)
4. ↑ Henry Nicholls. Tio utdöda bestar som kunde gå på jorden igen  (engelska) . New Scientist (7 januari 2009). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 27 augusti 2016.
5. ↑ Revive & Restore : genetisk räddning för utrotningshotade och utdöda arter  . återuppliva och återställa. Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 19 april 2017.
6. ↑ Steve Connor. Jurassic Park i verkliga livet: Kapplöpet att modifiera DNA från utrotningshotade djur och återuppliva utdöda  (engelska) . The Independent (14 april 2015). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 10 april 2017.
7. ↑ Paul Rincon. Nytt försök att klona utdöda  djur . BBC News (22 november 2013). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 19 april 2017.
8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Carl Zimmer. Framåt till det förflutna . National Geographic Ryssland (1 maj 2013). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 24 april 2017. (obestämd)
9. ↑ 1 2 David Biello. Kommer vi att döda dagens djur om vi återupplivar utdöda?  (engelska) . Naturnyheter (20 mars 2013). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 4 augusti 2020.
10. ↑ 12 Adam Welz . De-extinktion kritiker på Scientific American har missat poängen . The Guardian (7 juni 2013). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 22 mars 2020.  
11. ↑ 12 Sandler , Robert.  Etiken för att återuppliva långa utdöda arter  // Conservation Biology. — Wiley-Blackwell , 2014. — Vol. 28 , nr. 2 . - s. 354-356 . - doi : 10.1111/cobi.12198 .
12. ↑ 1 2 Thomas Sumner, Bjorn Carey. Stanfords Hank Greely presenterar etiken för att återuppliva utdöda arter  . Stanford News (5 april 2013). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 19 januari 2020.
13. ↑ Beth Shapiro. Kapitel 4 Skapa en klon // The Science of Species Resurrection. Hur man klona en mammut. - St Petersburg. : Piter Publishing House, 2017. - S. 117-154. — 320 s. — (Popvetenskap). - ISBN 978-5-496-02460-0 .
14. ↑ Edward R. Winstead. I Sydafrika föder Quagga-projektet framgång  . Genome News Network (20 oktober 2000). Hämtad 29 april 2017. Arkiverad från originalet 17 augusti 2013.
15. ↑ 1 2 Revival Criteria  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . återuppliva och återställa. Hämtad 30 april 2017. Arkiverad från originalet 29 april 2017.
16. ↑ 1 2 3 Bilder: Utdöda arter som kunde föras  tillbaka . National Geographic (5 mars 2013). Hämtad 1 maj 2017. Arkiverad från originalet 16 maj 2017.
17. ↑ 1 2 3 Kieren J. Mitchell, Bastien Llamas, Julien Soubrier, Nicolas J. Rawlence, Trevor H. Worthy, Jamie Wood, Michael SY Lee1, Alan Cooper. Forntida DNA avslöjar elefantfåglar och kiwi är systertaxa och klargör utvecklingen av   ratitfåglar // Vetenskap . - 2014. - 23 maj (vol. 344). - P. 898-900. - doi : 10.1126/science.1251981 .
18. ↑ Wendy Zukerman. Utdöd jättefågel-DNA återvunnet från fossila ägg  (engelska) . New Scientist (10 mars 2010). Hämtad 1 maj 2017. Arkiverad från originalet 1 december 2017.
19. ↑ Kriteriechecklista  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . återuppliva och återställa. Hämtad 1 maj 2017. Arkiverad från originalet 14 maj 2017.
20. ↑ Elena Naimark. Kollagen från dinosaurieben är redan en realitet . Elements (20 april 2007). Hämtad 13 maj 2017. Arkiverad från originalet 5 juni 2017. (obestämd)
21. ↑ Alexander Markov. Nya bevis har bekräftat möjligheten att bevara proteiner i dinosaurieben . Elements (4 maj 2009). Hämtad 13 maj 2017. Arkiverad från originalet 4 maj 2017. (obestämd)
22. ↑ Rheobatrachus  silus . IUCN:s röda lista över hotade arter . Hämtad: 13 maj 2017.
23. ↑ Rheobatrachus vitellinus  . IUCN:s röda lista över hotade arter . Hämtad: 13 maj 2017.

Länkar

• De-Extinction: Bringing Extinct Species Back to Life  (engelska) . Nationella geografiska. Hämtad: 29 april 2017.

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)