Ajakiri Science avaldas 2014. aasta juulis spetsiaalse artiklite sarja, mis oli pühendatud liikide kadumise teemale ja vajadusele looduslike looduskaitse uute lähenemisviiside järele - nende hulgas väljasuremine (tuntud ka kui ülestõusmise bioloogia), liikide taaselustamise protsess, millel on suri välja või on kustunud. NZ-s asuva Otago ülikooli zooloog Philip J. Seddon ja tema kolleegid, sarjas kajastatud paberi autorid, tegid ettepaneku, et küsimus ei olnud väljasuremise hävimises - teadlased olid selle toimumiseks lähemal kui kunagi varem, vaid selles, kuidas tehke seda viisil, mis tooks kasu säilimisele. Eriväljaanne järgnes eelmise aasta TEDxDeExtinction sündmusele, mis on väga avalikkusele tutvustatud konverents, kus valdkonna võtmeisikud rääkisid teadusest, lubadustest ja väljasuremise riskidest.
Neid tagasi tuues.
Ehkki kui seda peeti väljamõeldud ideeks, tõsteti väljasurnud liikide taaselustamise võimalust valikulise aretuse, geneetika ja paljundamise kloonimistehnoloogia edusammude kaudu. Nende edusammude hulgas oli 1990. aastatel somaatiliste rakkude tuuma siirde (SCNT) nime all tuntud tehnika väljatöötamine, mida kasutati esimese imetaja klooni - lammaste Dolly (sünd 1996, suri 2003) tootmiseks.
2009. aastal saavutasid teadlased SCNT abil peaaegu esmakordselt väljasuremise, üritades väljasurnud Pürenee ibexi (või bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica) tagasi tuua. Konserveeritud kudedest toodeti kloon, kuid see suri raskete kopsudefektide tõttu mõne minuti jooksul pärast sündi. Katse lähedane edu kutsus esile arutelu selle üle, kas liike tuleks väljasuremisest tagasi tuua ja kas neid tuleks tagasi tuua, kuidas seda tuleks teha ja kuidas liike tuleks hallata.
Kustutamiseks vajalikke liike on palju. Mõned kõrgetasemelised näited on villane mammut (Mammuthus primigenius), rändtuvi (Ectopistes migratorius), tülaktiin või harilik hunt (Thylacinus cynocephalus) ja maohammustusega konn (Rheobatrachus silus). Kustutamine ei laiene dinosaurustele, osaliselt isendite äärmise vanaduse ja DNA tõsise lagunemise tõttu aja jooksul.
Liikide ülestõusmise tööriistad.
Kustunud liikide elule toomise võimalust uuriti esmakordselt 20. sajandi alguses lähenemise kaudu, mida tuntakse tagasi aretuse (või tagasi aretuse) kaudu. Tagasi aretus põhineb loodusliku esivanema tunnustega tõu tootmisel valikulise aretuse põhimõtetel, mida inimesed on sajandeid kasutanud soovitud tunnustega loomade arendamisel. 1920ndatel ja 30ndatel ristasid Saksa zooloogid Lutz ja Heinz Heck erinevaid veisetüüpe, üritades aretada looma, kes sarnanes aurochidele (Bos primigenius) - Euroopa loodusliku härja liikide esivanematest moodsatele veistele. Vennad Heck ristandid tänapäevaseid veiseid, kasutades juhistena ajaloolisi kirjeldusi ja luude proove, mis andsid morfoloogilist teavet aurochide kohta, kuid neil puudus ülevaade loomade geneetilisest sugulusest. Selle tagajärjel sarnanesid saadud Hecki kariloomad vähesel määral aurochidega.
20. sajandi teisel poolel ilmusid tööriistad, mis võimaldasid teadlastel isoleerida ja analüüsida surnud loomade luudest, juustest ja muudest kudedest DNAd. Koos reproduktiivtehnoloogia edusammudega, näiteks in vitro viljastamisega, suutsid teadlased tuvastada aurochide lähisugulasteks olevad veised ja ühendada nende sperma ja munad, et saada morfoloogiliselt ja geneetiliselt sarnane loom (nn taurod). aurochidele.
Geneetiliste tehnoloogiate muud edusammud on tõstatanud võimaluse järeldada ja rekonstrueerida väljasurnud liikide geneetilisi järjestusi isegi halvasti säilinud või külmsäilitatud isenditest. Rekonstrueeritud järjestusi võiks võrrelda olemasolevate liikide järjestustega, võimaldades tuvastada mitte ainult elusaid liike või tõugusid, kes sobivad kõige paremini järelkasvatuseks, vaid ka geene, mida oleks võimalik redigeerida elusate liikide korral. Sünteetilise bioloogia tehnika genoomi redigeerimine hõlmab konkreetse DNA tüki lisamist või eemaldamist liigi genoomis. CRISPR (rühmitatud regulaarselt paiknevate lühikeste palindroomsete korduste vahel), looduslikult esinev ensüümsüsteem, mis redigeerib DNA-d teatud mikroorganismides, avastas suuresti genoomi redigeerimise viimist detingenteerimiseks.
Ekstinktsiooni kloonimine on keskendunud peamiselt SCNT kasutamisele, mis hõlmab tuuma ülekandmist kloonitava looma somaatilisest (keha) rakust tuumaga doonormuna tsütoplasmasse (munarakk, mis tuli teisest loom ja tal on oma tuum eemaldatud). Munarakku stimuleeritakse laboris rakkude jagunemise algatamiseks, mis viib embrüo moodustumiseni. Seejärel siirdatakse embrüo surrogaatema emakasse, mis on väljasuremise korral liik, mis on lähedaselt suguluses kloonitavaga. Püüdes 2009. aastal surnud Pürenee ibexi taaselustada, viisid teadlased külmsäilitatud nahaproovide sulatatud fibroblastide tuumad kodukitsede tuumade munarakkudesse. Rekonstrueeritud embrüod siirdati kas Hispaania ibexi või hübriidsetele (Hispaania ibexdomestic kitse) emasloomadele.
Samuti võib olla võimalik kasutada tüvirakke väljasurnud liikide taaselustamiseks. Somaatilisi rakke saab ümber programmeerida spetsiifiliste geenide sisseviimisega, luues niinimetatud indutseeritud pluripotentsed tüvirakud (iPS). Selliseid rakke saab stimuleerida diferentseerumiseks erinevateks rakutüüpideks, sealhulgas sperma ja munad, mis võivad potentsiaalselt tekitada elusorganisme. Nagu ka teiste ekstinktsiooni meetodite puhul, sõltub tüvirakkudel põhineva lähenemisviisi edu suuresti säilinud proovides oleva DNA kvaliteedist.
