Izmirstu sugu atjaunošana dzīvē vairs nav zinātniskā fantastika, pat ja tehnoloģija tam vēl nav gatava. Lielu daļu no šīs tēmas ir izraisījuši atjaunotie pastāvīgie mēģinājumi atgriezt vilkainos mamutus uz zemes. Un ne tikai. Ne tik sen, Hārvardas ģenētiķis Džordžs Baznīca paziņoja, ka viņa komanda divu gadu laikā varēs uzrādīt hibrīda embriju. Āzijas zilonis tiks ģenētiski izveidots, un dažas mamutu iezīmes tiks nodotas šai jaunajai sugai.
Ideja atgriezt uz mūsu planētas tos, kas ir izmiruši caur mūsu un ne tikai mūsu vainu, nebūt nav jauns. Pirmais mēģinājums atgūt zaudēto sugu - savvaļas ibex bucardo - tika veikts 2003. gadā, trīs gadus pēc sugas izzušanas. Klonētais Bucardo (Pireneju ibex) embrijs tika audzēts laboratorijā un pēc tam ievietots nēsājamās kazas dzemdē. Plaušu defekta dēļ viņam izdevās nodzīvot tikai dažas minūtes.
Mēģinājumi atdzīvināt vilnaino mamutu vai tā ģenētiski modificēto versiju ir bijuši vēl biežāki.
Japāņu zinātnieki vairāk nekā 15 gadus ir mēģinājuši klonēt vilnaino mamutu. Viņi joprojām nav spējuši to izdarīt. Zinātnieki, piemēram, Baznīca, uzskata, ka ir jāizveido hibrīds, nevis perfekts klons, izmantojot gēnu rediģēšanas paņēmienu ar nosaukumu CRISPR / Cas9.
Īstais darbarīks
CRISPR / Cas9 ļauj rediģēt jebkura dzīvā organisma genomu. Tas kļuva slavens 2012. gadā, un tas tika atzīts par iespējamu vēža un vairāku ģenētisko slimību ārstēšanu, starp citiem pārsteidzošiem lietojumiem. Šīs tehnikas pamatā bija baktēriju pasargāšanas no vīrusiem mehānisms.
Faktiski gēnu rediģēšanas rīks ļauj zinātniekiem pārrakstīt organisma ģenētiskās uzbūves “vēsturi”. Tā vienkāršība un precizitāte ģenētiskā materiāla griešanā un līmēšanā padara to par ļoti universālu, ļaujot nomainīt mazus DNS gabalus.
Reklāmas video:
Kopš 2015. gada baznīcas vadītie zinātnieki ir izdarījuši 45 Āzijas ziloņu genoma "labojumus". Lielākoties viņus interesēja vilnainā mamuta īpašības - piemēram, zemādas tauki un garie mati -, kas padarīja viņus īpaši labi pielāgojamus aukstumam, pirms tie beidzot izmira pirms apmēram 4000 gadiem.
Nepieciešams pareizais ģenētiskais materiāls
Izrādījās, ka ne visi vilnas mamutu DNS ir piemēroti sugas augšāmcelšanai. Pētījumā, kas šomēnes publicēts žurnālā PLOS Genetics, teikts, ka neilgi pirms izmiršanas viena no pēdējām vilnaino mamutu grupām piedzīvoja “ģenētisko krīzi”, kuras rezultātā tās genomā radās daudzas nejaukas ģenētiskas mutācijas.
Pētījumā tika salīdzināts kontinentālā vilnas mamuta genoms, kurš dzīvoja pirms 45 000 gadu, kad bija daudz dzīvnieku, ar mamuta genomu izolētā salā Ziemeļu Ledus okeānā, kur apmēram 4300 gadus dzīvoja apmēram 300 dzīvnieku. Saskaņā ar pētījumu nelielā salu populācijā ir zaudēti daudzi ožas receptori, kā arī olbaltumvielas urīnā, kas var ietekmēt sociālo stāvokli un mate izvēli.
Pēc pētnieku domām, šis darbs sniedz vērtīgu ieskatu par to, kas notiek ģenētiski populācijai, kad tā samazinās.
"Mēs uzskatām, ka genomiem, kurus skārusi genomu krīze, būs ilgtermiņa sekas, kas kavēs iedzīvotāju atveseļošanos," raksta pētnieki. Citiem vārdiem sakot, centieni saglabāt mazas un izolētas populācijas var būt nepietiekami, kas ir novēloti kaitīgu mutāciju dēļ. Autori arī saka, ka tiem, kurus interesē dzīvnieku "augšāmcelšanās", jārēķinās, ka dažu mamutu genomos var būt negatīvas, dažreiz pat smagas, mutācijas.
Baznīcas un citu zinātnieku reanimācijas centieni ir balstīti uz DNS, kas iegūta no milzu matu bumbiņām, kas atrastas sasalušas Sibīrijā. Tiek uzskatīts, ka šīs kontinentālās sugas izmira pirms apmēram 10 000 gadiem klimata sasilšanas un cilvēku darbību dēļ.
Augšāmcelšanās un saglabāšanas izmaksas
Bioētikā jau sen ir diskutēts par izmirušo sugu reanimācijas ētiskajām sekām. Jauni pētījumi, kas publicēti žurnālā Nature Ecology and Evolution, var atbalstīt argumentu pret. Savā darbā zinātnieki apgalvo, ka mēģinājumi augšāmcelt mamutus var vēl vairāk samazināt bioloģisko daudzveidību, jo mirušo sugu reanimācijas izmaksas ir daudz augstākas nekā mēģinājumi saglabāt esošo.
Zinātnieki lēš, ka katrai izmirstošai sugai, kuru var atdzīvināt Jaunzēlandē, šādu centienu rezultātā tiks upurēti pat trīs esošo vai dzīvo sugu glābšana. Šī attiecība ir vēl sliktāka Jaunajā Dienvidvelsā un Austrālijā, kur resursus, kas nepieciešami piecu izmirušu sugu atgriešanai, varētu izmantot 42 dzīvojošo saglabāšanai.
“Ņemot vērā ievērojamo neizmantoto iespēju potenciālu un riskus, ka atdzīvināta suga varētu aizpildīt savas ekosistēmas nišu, augšāmcelšanās procesu diez vai var attaisnot ar notiekošo bioloģiskās daudzveidības saglabāšanu,” saka Hjūns Posinghems, Kvīnslendas universitātes profesors.
"Atdzīvināšana var būt noderīga jaunu zinātņu iedvesmai un saglabāšanai, ja mēs pārliecināmies, ka tā nesamazina resursus, kas tiek veltīti esošās dabas saglabāšanai," viņš piebilst. "Tomēr kopumā būs labāk, ja mēs koncentrēsimies uz daudzām sugām, kurām tagad vajadzīga mūsu palīdzība."
Augšāmcelšanās rinda
Vilkainais mamuts nav vienīgais kandidāts uz atgriešanos.
Grupa ar nosaukumu Pārskatīt un atjaunot strādā pie vairākiem projektiem, lai mazinātu izmiršanas sekas, kā arī ierosina apdraudēto sugu glābšanu. Viņas pamatiniciatīvs ir klejojošā baloža atjaunošana, kurš 20. gadsimta sākumā izmira sakarā ar nerimstošām medībām un cilvēku dzīvotņu iznīcināšanu.
Grupa izstrādāja kritēriju kontrolsarakstu, lai noteiktu, vai suga būtu labs atgriešanās kandidāts. Kritērijus iedala aptuveni trīs kategorijās: Vai zinātniski ir iespējams kādu sugu augšāmcelt? Vai atdzīvinātās sugas izdzīvos un plauks savvaļā? Kādas ir sugas atjaunošanas priekšrocības?
Klīstošā baloža gadījumā mērķis ir atjaunot atjaunošanās ciklus Austrumāmerikas mežos, lai tie būtu daudzveidīgāki un produktīvāki. Atjaunošanai nepieciešami periodiski traucējumi, piemēram, mežu ugunsgrēki. Vēsturiski baloži, kas pārvietojas, ir bijuši nozīmīgi dabisko mežu traucējumu veicinātāji.
"Atjaunojot baložu viesabonēšanas ekoloģisko lomu, mēs dabiski varam atjaunot un saglabāt meža atjaunošanas ciklus," teikts grupas paziņojumā.
Pie citiem augšāmcelšanās kandidātiem pieder bukardo, timinacīns (rupjais vilks), vardes rheobatrachus, alas lauva, Atlantijas pelēkais valis un, protams, vilnainais mamuts.
Liekas, ka nav vienkāršas atbildes uz jautājumu, kuras sugas ir vērts atgriezt no mirušajiem. Pasaule sasilda, biotopi izzūd, vide kļūst netīrāka un bioloģiskās daudzveidības krīze padziļinās. Sugu atjaunošana dzīvē, lai arī tas ir izaicinājums, varētu mums palīdzēt atjaunot slimās ekosistēmas.
ILYA KHEL