Als Martha die Passagiertaube 1914 im Cincinnati Zoo starb, markierte sie das Ende einer Ära.
Einst die dominierende Art im Osten Nordamerikas, durchstreiften Passagiertauben Zehntausende von Jahren lang die Wälder in riesigen Herden bis zu mehreren Milliarden Individuen, bevor ihre Zahl herausgeschnappt wurde.,
Die schiere Anzahl dieser Vögel—in Kombination mit ihren Baumsamen-Diäten-machte sie zu einem der wichtigsten Ökosystemingenieure ihrer Zeit und „prägte die Patchwork-Lebensraumdynamik, auf die sich diese Wälder stützten, Ökosysteme, die jetzt ohne die Passagiertaube an Vielfalt verlieren“, sagte Ben Novak, ein leitender Wissenschaftler bei Revive & Wiederherstellen.
„Als der Vogel 1914 aussterbte, war es ein düsteres Erwachen der Macht der industriellen Menschheit, selbst die reichsten natürlichen Ressourcen auszulöschen“, sagte er.,
Deshalb strebt Novak in Zusammenarbeit mit einem kalifornischen Institut namens Revive& Restore an, die Art zurückzubringen und in ihren natürlichen Lebensraum einzuführen-mit Hilfe von gewöhnlichen Tauben und der Kraft von CRISPR.
Warum De-Extinction?
Novak ist unter einer kleinen Gruppe von „de-extinction“ Ingenieure, ein relativ fringe Gruppe von Wissenschaftlern, die Hoffnung, um die Nutzung der Gentechnik zu schützen oder wieder zu beleben ikonische Tierarten, verwüstet durch die menschliche Tätigkeit.,
Für manche ist das Aussterben eine ökologische Katastrophe,ein artenreicher Tierfriedhof. Ja, Biodiversität ist wichtig; Aber wer soll sagen, dass eine ausgestorbene Art sich in einem ökologischen System anpassen und überleben kann, das sich seit ihrem Tod weiterentwickelt hat? Oder was ist vielleicht noch wichtiger, wenn neu belebte Tiere—eine echte „invasive Art“ für die Erde-unserem fragilen Ökosystem mehr Schaden als nützen?
„Warum machen Sie sich die Mühe“, wird sein Team gefragt, sagte Novak., Für Passagiertauben ist die Antwort einfach: In letzter Zeit, fast ein Jahrtausend nach ihrem vom Menschen verursachten Aussterben, verstehen wir endlich die entscheidende Rolle, die sie bei der Gestaltung der östlichen nordamerikanischen Ökosphäre gespielt haben.
Bisher haben Forscher herausgefunden, dass Passagiertauben vor über 12 Millionen Jahren entstanden sind und außergewöhnlich entwickelt wurden, um in dichten Herden zu leben. Diese neuen Erkenntnisse, kombiniert mit einer Studie zur Waldökologie, zeigen deutlich, dass diese Vögel Schlüsselingenieure der Walddynamik waren.,
Diese zentrale Rolle deutet darauf hin, dass Passagiertauben weit mehr sind als ein ausgestorbenes Sob-Story-Poster-Kind. „Die Rückkehr der Passagiertaube wird die dynamischen Waldregenerationszyklen wiederherstellen, die Dutzende derzeit rückläufiger Pflanzen-und Tierarten zum Gedeihen benötigen“, sagte Novak.
„Die Passagiertaube ist nicht einfach eine Modellart; sie ist möglicherweise die wichtigste Art für die Zukunft der Erhaltung der Waldbiodiversität Ostamerikas“, sagte er.,
Das De-Extinction-Spielbuch
Als leitender Wissenschaftler des Projekts „The Great Passenger Pigeon Comeback“ verfolgte Novak einen ganzheitlichen Ansatz zur De-Extinction.
Es ist ein zweistufiger Prozess: Zuerst muss die ausgestorbene Art von den Toten wiederbelebt werden. Zweitens muss die Wiedereinführung der Arten in die Umwelt sorgfältig geprüft werden.
Wir haben bereits ähnliche Beispiele für den zweiten Schritt, erklärte Novak., Die Wiedereinführung von Arten in Gebiete, in denen sie ausgerottet wurden, ist eine jahrzehntealte Wissenschaft, und Wissenschaftler haben Erfolge wie die Wölfe in Yellowstone, Elche in Kentucky oder Biber in Schottland gesehen. Das Endziel hier ist es, die Risiken abzuwägen: Was würde mit der Ökologie passieren, wenn wir völlig hands-off sind?
Im Falle der Passagiertaube ist das Ergebnis ihrer Wiedereinführung wahrscheinlich entweder neutral-was bedeutet, dass sie nur ein weiterer Vogel im Wald ohne messbare Auswirkungen werden würde—oder positiv für das Überleben anderer Arten.,
So oder so, die Chancen scheinen zu Novaks Gunsten zu sein.
Die erste Voraussetzung—die Toten wieder zum Leben zu erwecken-ist eine viel neuere Wissenschaft. Aber dank eines kleinen Tools namens CRISPR sehen De-Extinktionisten einen Weg nach vorne.
Hier ist die Crux: Im Gegensatz zum Jurassic Park versuchen Wissenschaftler nicht, ein Tier vollständig wiederzubeleben, das ausschließlich auf seiner DNA basiert.
Vielmehr verfolgt das Team einen Find-and-Replace-Ansatz: Ausgehend von Ihrer durchschnittlichen Aasfresser-Taube auf den Straßen der Stadt planen sie, Gene, die für Passagiertauben spezifisch sind, in moderne Cousins zu integrieren—die Band-Tail-Taube., Durch die selektive Züchtung der Gentiere hofft das Team, die neu eingearbeiteten Gene auf die Nachkommen zu konzentrieren und diese „lebenden Surrogate“ auf eine genetische Ebene zu bringen.
Mit genügend Generationen haben wir möglicherweise eine merkwürdige, vom Menschen geschaffene Spezies mit DNA, die nicht von den toten Tieren zu unterscheiden ist, denen sie nachempfunden sind. Wann genau aus einem Hybridtier eine Passagiertaube wird, ist eine philosophische Frage, die alle Bewegungen des Aussterbens plagt.
Es ist eine Strategie, die die meisten de-extinction-Bemühungen übernehmen. Aber Novaks Team hat bereits ein Bein hoch.,
Im Vergleich zum Dodo zum Beispiel „gibt es brauchbare DNA, weil mehr gefüllte Passagiertauben in Museumsschubladen und Privatsammlungen ruhen als jeder andere ausgestorbene Vogel“, sagte Novak. Hinzu kommt die Tatsache, dass wir Zugang zu Band-Tail-Tauben haben und ihre Fortpflanzungsmuster verstehen“, schien die Wissenschaft der Wiederbelebung mit der richtigen Innovation und Ausdauer an ihren Platz zu kommen.“
De-Extinction in der Praxis
Seit 2012 hat Novaks Team vielleicht größere Fortschritte gemacht als jedes andere De-Extinction-Projekt.,
Zunächst enthüllte das Team in einer Reihe von Artikeln und Kollaborationen Stück für Stück die kritischen Auswirkungen von Tauben auf ihr Ökosystem und beantwortete die uralte Frage, wie ihre Zahl schnell von Milliarden auf keine zurückging. Die CliffsNotes-Version: Die Vögel entwickelten sich, um sich exquisit an das Leben in einer großen Population anzupassen. Obwohl sie sich möglicherweise von geringer genetischer Vielfalt erholen konnten, trieb die menschliche Jagd den letzten Nagel in ihren Sarg.
Diese Studien zusammen helfen, die Passagier Taube Comeback zu informieren., Novak erklärte, dass wir diesen Ergebnissen zufolge zuerst Bandschwanztauben die notwendigen Mutationen geben müssen, die sie so züchten lassen, wie es Passagiertauben taten, um sie zu unterstützen, in hohen sozialen Dichten zu leben. Als nächstes müssen wir den Vögeln die notwendigen Anpassungen geben, um effizient in hohen Dichten zu leben, zum Beispiel Merkmale, die es ihnen ermöglichen, empfindlicher auf soziale Hinweise oder schnelles jugendliches Wachstum einzugehen, so dass sie die Erziehungsbemühungen bei hohen Zahlen weniger belasten.
Das Aufkommen von CRISPR hat alles verändert., Zum ersten Mal haben Novak und sein Team Zugriff auf ein relativ einfaches und kostengünstiges Genbearbeitungswerkzeug, mit dem sie an der DNA der gewöhnlichen Taube basteln können.
Bisher haben sie verschiedene Ansätze ausprobiert, um die Effizienz des Tools zu steigern. Der beste Weg ist, das Sperma oder Ei einer Taube direkt zu bearbeiten, da diese Änderungen an die nächste Generation weitergegeben werden. Das problem? Wissenschaftler konnten diese Zellen bisher nicht in einem Reagenzglas anbauen.
Das Nächstbeste: Injizieren Sie das DNA-Bearbeitungstool-zusammen mit den notwendigen Bearbeitungen-in einen Embryo., Aber auch hier hatten Wissenschaftler Probleme: Sie mussten sich auf Viren verlassen, um die CRISPR-Maschinerie zu liefern, wodurch das Paket zu groß wurde, um sicher injiziert zu werden.
Um diese Straßensperren zu umgehen, konzentrierte sich Novaks Team auf eine völlig neue Taubenlinie, die jeweils genetisches Material enthielt, das eine einfachere DNA-Bearbeitung ermöglicht.
CRISPR-Cas9 sei ein zweistufiger Prozess, erklärte Novak. Der CRISPR-Teil schärft die Ziel-DNA ein, während der Cas9 das eigentliche Snipping durchführt., Vögel, die mit Cas9 in jeder Zelle gezüchtet wurden, haben im Wesentlichen einen Teil eines funktionellen Genbearbeitungswerkzeugs in ihrem Körper, wodurch es viel einfacher ist, die anderen notwendigen Komponenten zu liefern.
„In den nächsten drei Jahren werden auf der Welt möglicherweise die ersten genetischen Merkmale der Passagiertaube bei lebenden, atmenden Vögeln wiederbelebt“, sagte Novak.
Und wenn alles wie geplant verläuft, werden wir in den nächsten zwei Jahrzehnten—zum ersten Mal—die Wiederbelebung einer ausgestorbenen Spezies erleben. Dodo-Vögel und Wollmammuts können folgen. Mit der Zeit könnte das Aussterben der Vergangenheit angehören—zum Guten oder Schlechten.,
Bildnachweis: Nicolas Primola/. com