toen Martha de trekduif in 1914 stierf in de Cincinnati Zoo, markeerde het het einde van een tijdperk.eens de dominante soort in Oost-Noord-Amerika, zwierven trekduiven door de bossen in gigantische koppels tot enkele miljarden individuen gedurende tienduizenden jaren voordat hun aantal werd uitgeroeid.,het grote aantal van deze vogels—in combinatie met hun boomzaaddiëten—maakte hen tot een van de belangrijkste ecosysteemingenieurs van hun tijd, “het vormgeven van de patchwork habitat dynamiek waarop deze bossen vertrouwden, ecosystemen verliezen nu diversiteit zonder de trekduif,” zei Ben Novak, een leidende wetenschapper bij Revive & Restore.”When the bird went extinct in 1914, it was a sombere awakening of the power of industrial humanity to row out even the most abundant of natural resources,” he said.,daarom probeert Novak, samen met een Californisch Instituut genaamd Revive & Restore, de soort terug te brengen en opnieuw in zijn natuurlijke habitat te introduceren-met behulp van gewone duiven en de kracht van CRISPR.
waarom de-extinctie?Novak behoort tot een kleine groep van “de-extinctie” ingenieurs, een relatief kleine groep wetenschappers die hopen genetische manipulatie te gebruiken om iconische diersoorten te beschermen of te doen herleven die door menselijke activiteit zijn geteisterd.,voor sommigen is ont-extinctie een ecologische schuld trip, een soort-breed huisdier begraafplaats horror verhaal rijp voor een ramp. Ja, biodiversiteit is belangrijk, maar wie kan zeggen dat een uitgestorven soort zich kan aanpassen en overleven in een ecologisch systeem dat sinds zijn overlijden verder is gegaan? Of misschien nog belangrijker, wat als pas nieuw leven ingeblazen dieren—een echte” invasieve soort ” voor de aarde—meer schade dan goed aan ons kwetsbare ecosysteem veroorzaken?
“Why go through the trouble” is iets wat zijn team wordt gevraagd, zei Novak., Voor trekduiven is het antwoord simpel: onlangs, bijna een millennium na hun door de mens gedreven uitsterving, begrijpen we eindelijk de cruciale rol die ze speelden in het vormgeven van de Oost-Noord-Amerikaanse ecosfeer.tot nu toe hebben onderzoekers ontdekt dat trekduiven meer dan 12 miljoen jaar geleden zijn ontstaan en uitzonderlijk zijn geëvolueerd om in dichte koppels te leven. Deze nieuwe inzichten, gecombineerd met een studie van bosecologie, tonen duidelijk aan dat deze vogels belangrijke ingenieurs waren van bosdynamiek.,
deze centrale rol suggereert dat trekduiven veel meer zijn dan een uitstervend sob-verhaal poster kind. “Het terugbrengen van de trekduif zal de dynamische regeneratiecycli van het bos herstellen die tientallen momenteel afnemende plant-en diersoorten nodig hebben om te gedijen,” zei Novak.”trekduif is niet gewoon een modelsoort; het is heel goed mogelijk de belangrijkste soort voor de toekomst van het behoud van Oost-Amerika’ s bosbiodiversiteit,” zei hij.,
the De-Extinction Play Book
als hoofdwetenschapper van het “The Great Passenger Pigeon Comeback” project, nam Novak een holistische benadering aan van de-extinctie.
Het is een proces in twee stappen: eerst moet de uitgestorven soort uit de dood worden opgewekt. Ten tweede moet de herintroductie van de soort in het milieu zorgvuldig worden beoordeeld.
we hebben al soortgelijke voorbeelden voor de tweede stap, uitgelegd Novak., Het herintroduceren van soorten in gebieden waar ze werden uitgeroeid is decennia oude wetenschap, en wetenschappers hebben successen gezien zoals de wolven in Yellowstone, elk in Kentucky, of de bever in Schotland. Het uiteindelijke doel hier is om de risico ‘ s van doen versus niet doen af te wegen: wat zou er gebeuren met de ecologie als we volledig afblijven.
in het geval van de trekduif is het resultaat van de herintroductie waarschijnlijk neutraal-wat betekent dat het gewoon een andere vogel in het bos zou worden zonder meetbare impact—of positief voor de overleving van andere soorten.,
hoe dan ook, de kansen lijken in het voordeel van Novak te zijn.
de eerste vereiste—de doden weer tot leven brengen-is een veel nieuwere wetenschap. Maar dankzij een kleine tool genaamd CRISPR, zien de-extinctionisten een weg vooruit.
Hier is de kern: in tegenstelling tot Jurassic Park, proberen wetenschappers niet om een dier volledig te doen herleven op basis van zijn DNA.
in plaats daarvan kiest het team voor een find-and-replace aanpak: uitgaande van de gemiddelde speurduif in de straten van de stad, zijn ze van plan om genen specifiek voor trekduiven op te nemen in hedendaagse neven-de band—staartduif., Door de gendieren selectief te fokken, hoopt het team de nieuwe genen te concentreren op nakomelingen, waardoor deze “levende surrogaten” op genetisch niveau naar trekduiven worden gedreven.
met voldoende generaties, kunnen we een nieuwsgierige, door de mens gemaakte soort hebben met DNA dat niet te onderscheiden is van de dode dieren waarnaar ze gemodelleerd zijn. Precies wanneer een hybride dier een trekduif wordt is een filosofische vraag die alle de-extinctiebewegingen teistert.
het is een strategie die de meeste de-extinctie inspanningen aannemen. Maar Novak ‘ s team heeft al een voorsprong.,in vergelijking met de dodo bijvoorbeeld,” is er bruikbaar DNA omdat er meer Gevulde passagiersduiven in museumladen en privécollecties rusten dan enige andere uitgestorven vogel, ” zei Novak. Het toevoegen van het feit dat we toegang hebben tot band-staartduiven en begrijpen hun reproductieve patronen, “de wetenschap van revival leek alsof het op zijn plaats moet vallen met de juiste innovatie en doorzettingsvermogen.”
De-extinctie in de praktijk
sinds 2012 heeft Novak ‘ s team wellicht grotere stappen gemaakt dan enig ander de-extinctieproject.,
eerst onthulde het team in een reeks papers en samenwerkingen beetje bij beetje de kritieke impact die passagiersduiven hadden op hun ecosysteem, en beantwoordde het de eeuwenoude vraag hoe hun aantallen snel slonken van miljarden naar geen. De CliffsNotes versie: de vogels evolueerden om zich prachtig aan te passen aan het leven in een grote populatie. Hoewel ze misschien konden terugkaatsen van de lage genetische diversiteit, dreef de menselijke jacht de laatste nagel in hun doodskist.
deze studies samen helpen de trekduif comeback te informeren., Novak legde uit dat we volgens deze resultaten eerst bandstaartduiven de nodige mutaties moeten geven die hen op de manier doen fokken zoals passagiersduiven dat deden, om hen te ondersteunen om in hoge sociale dichtheden te leven. Vervolgens moeten we de vogels de nodige aanpassingen geven om efficiënt in hoge dichtheden te leven, bijvoorbeeld kenmerken die hen in staat stellen om gevoeliger te zijn voor sociale signalen of snelle jeugdgroei, zodat ze minder druk leggen op de inspanningen van het ouderschap bij grote aantallen.
de komst van CRISPR veranderde alles., Voor het eerst hebben Novak en team toegang tot een relatief eenvoudige en goedkope gene editing tool waarmee ze kunnen sleutelen aan het DNA van de gewone duif.
tot nu toe hebben ze verschillende benaderingen geprobeerd om de efficiëntie van het gereedschap te verhogen. De beste manier is om het sperma of ei van een duif direct te bewerken, omdat die bewerkingen worden doorgegeven aan de volgende generatie. Het probleem? Wetenschappers hebben die cellen nog niet in een reageerbuis kunnen kweken.
volgende beste ding: injecteer het DNA editing tool-samen met de nodige bewerkingen—in een embryo., Maar ook hier kwamen wetenschappers in de problemen: ze moesten vertrouwen op virussen om de CRISPR-machines af te leveren, waardoor het pakket te groot is om veilig te kunnen worden geïnjecteerd.om deze wegblokkades te omzeilen, richtte Novak ‘ s team zich op het maken van een geheel nieuwe lijn duiven, die elk genetisch materiaal bevatten dat gemakkelijker DNA-bewerking mogelijk maakt.
CRISPR-Cas9 is een proces in twee stappen, legt Novak uit. Het CRISPR-deel hones in op het doeldna, terwijl Cas9 het daadwerkelijke knipsel doet., Vogels gefokt met Cas9 in elke cel hebben in wezen een deel van een functionele gen editing tool in hun lichaam, waardoor het veel gemakkelijker om de andere noodzakelijke componenten te leveren.”In de komende drie jaar kan de wereld de eerste genetische eigenschappen van de trekduif zien herleven in levende, ademende vogels,” zei Novak.
en als alles volgens plan verloopt, zullen we in de komende twee decennia—voor het eerst—getuige zijn van de heropleving van een uitgestorven soort. Dodovogels en wolharige mammoeten kunnen volgen. Mettertijd kan uitsterven tot het verleden behoren—in voor-en tegenspoed.,
beeld door: Nicolas Primola/. com