Sådan genoplives en uddød, ullet mammut

Alle i disse dage ser ud til at tale om de-udslettelse- et foreslået videnskabeligt program til at "genopdrætte" arter, der er udryddet i hundreder eller tusinder af år - men der er overraskende lidt information om, hvad der nøjagtigt er involveret i denne Frankenstein-lignende bestræbelse. Fjernelse af udryddelse er mere en ambition end en realitet - afhængigt af tempoet i videnskabelige fremskridt kunne en fuldstændigt afdødd art genfødes om fem år, 50 år eller aldrig.

En af de mest sandsynlige kandidater til udryddelse, the uldig mammut, forsvandt fra jordens overflade for ca. 10.000 år siden og har efterladt mange fossile prøver.

I de sidste par år har industrialiserede lande øremærket en imponerende mængde penge til miljøinitiativer, og ikke-statslige organisationer har også kontanter til deres rådighed. Men det bedste udsigt for et team af videnskabsfolk, der ønsker at afdøde den uldne mammut, ville være at få finansiering fra et regeringsorgan, go-to kilde til forskningsprojekter på universitetsniveau (store støttepersoner i U.S.A. inkluderer National Science Foundation og National Institutes of Sundhed). Så vanskelig som at få et tilskud kan være, er det endnu mere en udfordring for de-udryddelsesforskere, der er nødt til at retfærdiggøre genopstandelse af en uddøde arter, når det kan hævdes, at en bedre brug for pengene ville være at forhindre truede arter i at forsvinde i den første placere. (Projektet kunne tænkes finansieres af en excentrisk milliardær, men det sker oftere i filmene end i det virkelige liv.)

instagram viewer

Dette er den del af den udryddelsesproces, som alle kan lide bedst: valg af kandidatart. Nogle dyr er "sexere" end andre (som ikke ønsker at genoplive dodofuglen eller den sabertandede tiger snarere end den mindre overskrift-værdige Caribisk munkesæl eller elva-billed hakkespætte?), Men mange af disse arter vil blive udelukket af ufleksible videnskabelige begrænsninger, som beskrevet senere i denne liste. Som en generel regel foretrækker forskere enten at "begynde småt" (med det for nylig uddøde) Pyrenæisk stedsvægfor eksempel eller den lille og formbare gastriske opvoksende frø), eller sving efter hegnene ved at meddele planer om at udrydde den tasmanske tiger eller elefantfuglen. Den uldne mammut er en god kompromiskandidat: den er enorm, har fremragende navnegenkendelse og kan ikke straks udelukkes af videnskabelige overvejelser. Videre!

Videnskab er endnu ikke - og sandsynligvis aldrig vil være det - på det tidspunkt, hvor et genetisk manipuleret foster kan inkuberes fuldstændigt i et reagensglas eller andet kunstigt miljø. Tidligt i udryddelsesprocessen skal en zygot eller stamcelle implanteres i en levende livmoder, hvor den kan bæres til termin og fødes af en surrogatmor. I tilfældet med den uldne mammut ville den afrikanske elefant være den perfekte kandidat: disse to pachydermer er omtrent samme størrelse og deler allerede størstedelen af ​​deres genetiske materiale. Dette er for øvrig en af ​​grundene til dodo fugl ville ikke gøre en god kandidat til udryddelse; denne fluffball på 50 pund udviklede sig fra duer, der kørte sig hen til den indiske oceanø Mauritius tusinder for år siden, og der er ingen 50-pige duerfamilier i live i dag, der ville være i stand til at ruge en dodo æg!

Den pittige, grusomme udvindingsproces starter her. For at have håb om genteknologi eller kloning af en uddød art, forskere er nødt til at genvinde rigelige mængder intakt genetisk materiale - og det eneste sted at finde rigelige mængder intakt genetisk materiale er i blødt væv, ikke i knogler. Dette er grunden til, at de fleste udryddelsesinitiativer fokuserer på dyr, der er udryddet i de sidste par hundrede år, da det er muligt at hente segmenter af DNA fra hår, hud og fjer på det konserverede museum prøver. I tilfældet med den uldne mammut giver omstændighederne ved denne pachyderms død håb om dens livssyn: snesevis af uldne mammuter er fundet indkapslet i Siberian permafrost, en 10.000-års dyb fryse, der hjælper med at bevare blødt væv og genetisk materiale.

DNA, den genetiske plan for alt liv, er et overraskende delikat molekyle, der begynder at nedbrydes umiddelbart efter en organismes død. Af denne grund ville det være overordentlig usandsynligt (svulmende umuligt) for forskere at genvinde et fuldstændigt intakt ulendt mammut genom bestående af millioner af basepar; snarere er de nødt til at nøjes med tilfældige strækninger af intakt DNA, der muligvis eller måske ikke indeholder fungerende gener. Den gode nyhed er, at DNA-genvindings- og replikationsteknologi forbedrer sig eksponentielt, og viden om, hvordan gener konstrueres forbedrer sig også kontinuerligt - så det kan være muligt at "udfylde hullerne" i et dårligt beskadiget ulligt mammutgen og gendanne det til funktionalitet. Det er ikke helt det samme som at have en komplet Mammuthus primigenius genom i hånd, men det er det bedste tilgængelige alternativ.

Okay, tingene begynder at blive hårde nu. Da der næsten ikke er nogen chance for at genvinde intakt, ulligt mammut DNA, har forskere intet andet valg end at gøre konstruere et hybridgenom, mest sandsynligt ved at kombinere specifikke uld-mammutgener med generne i en levende elefant. (Formodentlig kan forskere ved at sammenligne genomet af en afrikansk elefant med generne, der er udvundet fra uldne mammutprøver, identificere den genetiske sekvenser, der koder for "mammothness" og indsætter dem på de passende steder.) Hvis dette lyder som en strækning, er der en anden, mindre kontroversiel rute til at udrydde, omend en, der ikke ville fungere for den uldne mammut: identificere de primitive gener i en eksisterende population af husdyr, og opdrætte disse væsener tilbage til noget, der tilnærmer sig deres vilde forfædre (et program, der i øjeblikket implementeres på kvæg, i et forsøg på at genoplive auroch).

Husker du fåren Dolly? Tilbage i 1996 var hun det første dyr nogensinde klonet fra en genetisk konstrueret celle (og for at vise, hvor involveret denne proces er, Dolly teknisk set havde tre mødre: fårene, der leverede ægget, fårene, der leverede DNA'et, og fårene, der faktisk bar det implanterede foster til termin). Efterhånden som de-ekstinktionsprojektet fortsætter, implanteres det hybrid-uldmammet genom, der er skabt i trin 6, i en elefantcelle (enten en somatisk celle, f.eks. specialiseret hud- eller indre organcelle eller en mindre differentieret stamcelle), og efter at den har delt sig et par gange implanteres zygoten i en hun vært. Denne sidste del er lettere sagt end gjort: et dyrs immunsystem er udsøgt følsomt over for det sanser som "fremmede" organismer, og sofistikerede teknikker er nødvendige for at forhindre en øjeblikkelig abort. En idé: hæv en kvindelig elefant, der er genetisk konstrueret til at være mere tolerant over for implantation!

Der er lys - bogstaveligt talt - ved enden af ​​tunnelen. Lad os sige, at en afrikansk elefantkvind har båret sit genetisk konstruerede uldmammet foster til termin, og en lurvet, lysøjet baby leveres med succes, hvilket genererer overskrifter over hele verden. Hvad sker der nu? Sandheden er, at ingen har nogen idé: Den afrikanske elefantmor kan binde sig med barnet, som om det var hende ejer, eller hun kan lige så godt tage en sniff, indse, at hendes baby er "anderledes" og opgive den derefter og der. I sidstnævnte tilfælde vil det være op til udryddelsesforskerne at hæve den uldne mammut - men siden næsten intet vides om, hvordan babymammødder blev opdrættet og socialiseret, hvilket barn måske ikke klarer trives. Ideelt set ville forskere sørge for, at der fødes fire eller fem baby-mammuer omkring samme tid, og denne nye generation af meget gamle elefanter ville binde sig imellem og danne et samfund (og hvis det slår dig som både et meget dyrt og et meget tvivlsomt udsigt, er du ikke alene).

Lad os antage det bedst mulige scenarie, at flere ægte, mammutte babyer er blevet bragt til ophør fra flere surrogatmødre, hvilket resulterer i en begynnende besætning på fem eller seks individer (af begge) køn). Man forestiller sig, at disse unge mammutter ville tilbringe deres formative måneder eller år i en passende indhegning under nøje overvågning af forskere, men på et tidspunkt vil de-udryddelsesprogrammet blive taget til dets logiske konklusion, og mammuterne vil blive frigivet i vild. Hvor? Da uldne mammuter blomstret i frigide miljøer, kan det østlige Rusland eller de nordlige sletter i U.S.A. egnede kandidater (selvom man undrer sig over, hvordan en typisk Minnesota-bonde vil reagere, når en herreløs mammut smuldrer på ham traktor). Og husk, at uldne mammuter, som moderne elefanter, har brug for meget plads: hvis målet er at afdøde arter, er der ingen mening i at begrænse besætningen til 100 hektar græs og ikke lade dens medlemmer gøre det race.

Selv på dette tidspunkt kan historien muligvis gentage sig selv, og de omstændigheder, der førte til udryddelsen af ​​den uldne mammut for 10.000 år siden, kunne uforvarende duplikeres af velmenende forskere. Vil der være mad nok til, at den uldne mammutte besætning kan spise? Vil mammuterne blive beskyttet mod depredationer fra menneskelige jægere, der sandsynligvis vil flette selv de mest straffende regler for chancen for at sælge en 6-fod brosme på det sorte marked? Hvilken indflydelse vil mammuterne have på floraen og faunaen i deres nye økosystem - vil de afvikle kørsel af andre, mindre planteædere til udryddelse? Vil de bukke under for parasitter og sygdomme, der ikke eksisterede i løbet af pleistocæn epoke? Vil de trives ud over nogens forventninger, hvilket fører til opfordring til afskaffelse af den mammut besætning og et moratorium for fremtidige bestræbelser for udryddelse? Forskere ved det ikke; ved man ved. Og det er det, der gør udryddelse til et så spændende og skræmmende forslag.

instagram story viewer