da Martha passagerduen døde i 1914 i Cincinnatioooo, markerede den slutningen på en æra.
Når den dominerende arter i det østlige Nordamerika, passager duer strejfede om i skovene i gigantiske flokke på op til flere milliarder af individer for titusinder af år, før deres numre var slukkede.,
Det store antal af disse fugle, der i kombination med deres træ frø kost—formet dem til en af de vigtigste økosystem ingeniører i deres tid, “forme patchwork habitat dynamik, at disse skove, der påberåbes, økosystemer, der nu er ved at miste mangfoldighed, uden at passageren due,” sagde Ben Novak, en ledende forsker ved Genoplive & Gendan.
“da fuglen blev udryddet i 1914, var det en dyster opvågning af den industrielle menneskes magt til at udslette selv de mest rigelige naturressourcer,” sagde han.,derfor arbejder Novak, der arbejder med et Californisk Institut kaldet Revive & Restore, med det formål at bringe arten tilbage og genindføre den i dens naturlige habitat-ved hjælp af almindelige duer og kraften i CRISPR.
hvorfor De-udryddelse?
Novak er blandt en lille gruppe af “de-extinction” ingeniører, en relativt marginal gruppe af forskere, der håber at kunne bruge genteknologi til at beskytte eller genoplive ikoniske dyrearter, der er hærget af menneskelig aktivitet.,
for nogle er de-e .tinction en økologisk størrelse skyld tur, en art-dækkende kæledyr kirkegård horror historie moden til katastrofe. Ja, biodiversitet er vigtig; men hvem skal sige, at en uddød art kan tilpasse sig og overleve i et økologisk system, der er gået videre siden dets afgang? Eller måske endnu vigtigere, hvad nu hvis nyligt genoplivede dyr – en ægte “invasiv art” for Jorden—forårsager mere skade end gavn for vores skrøbelige økosystem?
“hvorfor gå gennem besværet” er noget hans hold bliver spurgt, sagde Novak., For passagerduer er svaret enkelt: for nylig, næsten et årtusinde efter deres manddrevne udryddelse, forstår vi endelig den kritiske rolle, de spillede i udformningen af den østlige nordamerikanske økosfære.
indtil videre har forskere fundet, at passagerduer stammer fra over 12 millioner år siden og var usædvanligt udviklet til at leve i tætte flokke. Disse nye indsigter kombineret med en undersøgelse af skovøkologi viser tydeligt, at disse fugle var nøgleingeniører for skovdynamik.,
denne centrale rolle tyder på, at passagerduer er langt mere end en udryddelse sob-historie plakat barn. “At bringe passagerduen tilbage vil genoprette de dynamiske skovregenereringscyklusser, som snesevis af i øjeblikket faldende plante-og dyrearter har brug for at trives,” sagde Novak.
“Passagerdue er ikke blot en modelart; det er muligvis den vigtigste art for fremtiden for at bevare østamerikas skov biodiversitet,” sagde han.,
De-Extinction Spil Book
Som er ledende forsker i “Den Store Passager-Pigeon Comeback” – projektet, Novak vedtaget en holistisk tilgang til de-udryddelse.
det er en to-trins proces: for det første skal den uddøde art genoplives fra de døde. For det andet skal genintroduktionen af arten til miljøet vurderes nøje.
Vi har allerede lignende eksempler på det andet trin, forklarede Novak., Genindførelse af arter i områder, hvor de blev udryddet, er årtier gammel videnskab, og forskere har set succeser som ulvene i Yello .stone, elg i Kentucky, eller bæveren i Skotland. Slutmålet her er at afveje risikoen ved at gøre versus ikke at gøre: hvad ville der ske med økologien, hvis vi er helt hands-off.
i tilfælde af passagerduen er resultatet for dens genindførelse sandsynligvis enten neutralt-hvilket betyder, at det bare ville blive en anden fugl i skoven uden målelig indflydelse—eller positiv for andre arters overlevelse.,
uanset hvad synes oddsene at være til Novaks fordel.
det første krav—at bringe de døde tilbage til livet—er en meget nyere videnskab. Men takket være et lille værktøj kaldet CRISPR ser de-e .tinctionists en vej frem.
Her er kernen: i modsætning til Jurassic Park forsøger forskere ikke helt at genoplive et dyr udelukkende baseret på dets DNA.
snarere tager holdet en find-and-replace tilgang: fra din gennemsnitlige scavengerdue på byens gader planlægger de at indarbejde gener, der er specifikke for passagerduer, i moderne fætre-band—tail pigeon., Ved selektivt avl gen-dyr, holdet håber at koncentrere nyligt indarbejdet gener i afkom, således nudging disse “levende kopier” mod passager duer på et genetisk niveau.
Med nok generationer kan vi have en nysgerrig, menneskeskabt art med DNA, der ikke kan skelnes fra de døde dyr, de er modelleret efter. Præcis når et hybriddyr bliver en passagerdue er et filosofisk spørgsmål, der plager alle udryddelsesbevægelser.
det er en strategi, som de fleste udryddelsesbestræbelser vedtager. Men Novaks hold har allerede et ben op.,
i Forhold til dodo, for eksempel, “der er brugbart DNA, fordi der er mere fyld passager duer hviler i museet skuffer og private samlinger end nogen anden uddød fugl,” sagde Novak. Tilføjelse af det faktum, at vi har adgang til båndhale duer og forstår deres reproduktive mønstre, “syntes videnskaben om genoplivning som om den skulle falde på plads med den rigtige innovation og udholdenhed.”
De-Udryddelse i Praksis
Siden 2012, Novak ‘ s team har måske gjort større fremskridt end nogen anden de-udryddelse projekt.,først i en række papirer og samarbejder afslørede teamet bit-For-bit den kritiske indvirkning, som passagerduer havde på deres økosystem, og besvarede det ældgamle spørgsmål om, hvordan deres antal faldt hurtigt fra milliarder til ingen. CliffsNotes-versionen: fuglene udviklede sig til at tilpasse sig udsøgt til livet i en stor befolkning. Selvom de måske har været i stand til at hoppe tilbage fra lav genetisk mangfoldighed, menneskelig jagt kørte det sidste søm ind i deres kiste.
disse undersøgelser hjælper sammen med at informere passagerduen comeback., Novak forklarede, at ifølge disse resultater skal vi først give båndhale duer de nødvendige mutationer, der får dem til at opdrætte på den måde, som passagerduer gjorde, for at støtte dem til at leve i høje sociale tætheder. Dernæst skal vi give fuglene de nødvendige tilpasninger til at leve i høje tætheder effektivt, for eksempel træk, der gør det muligt for dem at være mere følsomme over for sociale signaler eller hurtige juvenile vækster, så de lægger mindre belastning på forældreindsatsen ved høje tal.
fremkomsten af CRISPR ændrede alt., For første gang har Novak og team adgang til et relativt enkelt og billigt genredigeringsværktøj, der giver dem mulighed for at tinker med den fælles dues DNA.
indtil videre har de forsøgt flere tilgange for at øge værktøjets effektivitet. Den bedste måde er at redigere en dues sæd eller æg direkte, fordi disse redigeringer vil blive videregivet til den næste generation. Problemet? Forskere har hidtil ikke været i stand til at dyrke disse celler i et reagensglas.
næste bedste ting: injicer DNA—redigeringsværktøjet—sammen med de nødvendige redigeringer-i et embryo., Men forskere løb også ind i problemer her: de var nødt til at stole på vira for at levere CRISPR-maskinerne, hvilket gør pakken for stor til at blive injiceret sikkert.
for at komme rundt om disse vejspærringer fokuserede Novaks team deres indsats på at lave en helt ny linje duer, der hver indeholder genetisk materiale, der muliggør lettere DNA-redigering.
CRISPR-Cas9 er en dobbelt-trins proces, forklarede Novak. CRISPR-delen hones ind på mål-DNA’ et, mens Cas9 gør den faktiske snipping., Fugle opdrættet med Cas9 i hver celle har i det væsentlige en del af et funktionelt genredigeringsværktøj i deres kroppe, hvilket gør det meget lettere at levere de andre nødvendige komponenter.
“i de næste tre år kan verden muligvis se de første genetiske træk ved passagerduen genoplivet i levende, åndedrætsfugle,” sagde Novak.
og hvis alt går som planlagt, vil vi i de næste to årtier se—for første gang—genoplivningen af en uddød art. Dodo fugle og uldne mammutter kan følge. Med tiden kan udryddelse være en saga blot – på godt og ondt.,
Billedkredit: Nicolas Primola/. com