Mint az 1914-ben elítélt utasgalamb, a Mauritius rózsaszínű galambja is egy csapadék szélén áll. Miután megnézte az összes többi galamb-unokatestvérét kihalt - beleértve a dódot, a hírhedt szigetbarátát, utoljára 1662-ben látták -, ez a rózsás árnyalatú madár most maga a kihalás sötét gömbjét nézi.
kapcsolodo tartalom
- Az igazi ok, amiért nem szabad klónoznia kutyáját
- Hogyan használják a tudósok a maradék DNS kislányos bitjeit a vadon élő rejtélyek megoldására?
Miután az 1990-es években csak kilenc egyedből állt le, a bántó madarak ma körülbelül 400 populációra állnak vissza. De ez a szám még mindig elég kicsi ahhoz, hogy veszélyesen kiszolgáltatottá váljanak. A rózsaszínű galamb genetikai sokféleségének hiánya miatt egyre inkább hajlamosak a trichomonózisnak nevezett parazita-okozó betegségre, amely a csibék több mint felét megöli, és korlátozza a populáció növekedését.
Szerencsére már nem az 1662. Manapság egy fejlődő védelmi eszköz segíthet e madarak visszahúzásában a kihalás szélén: a genetikai megmentés. Úgy működik, hogy hozzáadja a genetikai sokféleséget az ilyen, bizonytalanul számozott populációkhoz - specifikus egyének bevezetésével vagy potenciálisan a gének közvetlen szerkesztésével. Ha működik, ennek a galambnak a jövője ismét ugyanolyan rózsás lesz, mint a tollazata.
"Meg akarjuk próbálni adni nekik az e betegség elleni küzdelemhez szükséges eszközöket" - mondja Camilla Ryan, a végzős hallgató, aki Matt Clark-kal, az angliai Earlham Egyetemen a genomikai kutatóval tanulmányozza a mauritiusi galambot. "A madarak nem rendelkeznek számmal vagy potenciálisan genetikai sokféleséggel ahhoz, hogy magukkal kezeljék a betegséget."
Clark és Ryan azt remélik, hogy visszahúzza ezt a populációt, meghatározva azokat a géneket, amelyek ezeket a madarakat mindenekelőtt érzékenyvé teszik. Ezután fogságban lévő rózsaszínű galambot fognak kóstolni a világ állatkertjeiben és parkjaiban, hogy a génbetegség elleni küzdelemhez jobban megfelelő géneket keressenek, és a végső cél az, hogy ezeket a vadon élő populációhoz párosítsák. A csapat már genetikai adatokat gyűjtött 180 különböző rózsaszínű galambról.
Ennek ellenére a pár óvatos marad egy olyan technika megvalósításában, amely ellentmondásos volt azóta, hogy az 1990-es években való könnyebben alkalmazhatóvá vált, a floridai párducok és az illinoisi préricsirkék megmentésének jellegzetes eseteiben. Nem egyedül: Sok természetvédelmi képviselő azt állítja, hogy ez a megközelítés előre nem látható problémákat okozhat a veszélyeztetett fajok számára, és hogy nem oldja meg az alapvető problémákat, amelyek annyira sok fajt a kihalás szélére állítanak, ideértve az élőhely elvesztését az emberi fejlődés miatt.
De mivel az emberek továbbra is behatolnak a vadon élőhelyekbe, és megváltoztatják a globális éghajlati mintákat, sok faj helyzete egyre súlyosabb. Most sok kutató a genetikai megmentéshez fordul, mint életképes eszköz, hogy megszabadítsa ezeket a legsebezhetőbb fajokat a kihalás széléről. A távolabbi jövőben egyes tudósok úgy gondolják, hogy haladhatunk tovább, genetikailag módosítva az állatokat, hogy jobban illeszkedjenek gyorsan változó környezetükhöz.
De ne menjünk túl túl magunk előtt. A tudósok egyelőre a genomikai eszközök élesebbé tételére koncentrálnak.
A fogságban tartott madár vadon élő madarakkal való keresztezése vegyes hatással lehet a genomra. Ezek a házi galambok szárnyalnak a Hurlstone Park felett, Sydney külvárosában. (Toby Hudson) Amikor a populációk, mint például a rózsaszínű galamb, kettős vagy akár egy számjegyig csökkennek, átélési depressziónak nevezik őket. Alapvetõen ez azt jelenti, hogy kevésbé sokféleségûek a génkészletükben, ami megnehezíti számukra a környezetük kihívásainak leküzdését. Ennek jeleit számos fajban találták, köztük a Michigan-i izolált farkaspopulációban, ahol az egyének szokatlan ívelt testtartást és makacs farkát kezdtek kialakítani - a rossz egészségi állapot lehetséges mutatói.
Most Ryan és Clark öt európai múzeum történelmi szövetmintáit kutatja, hogy géneket keressen, amelyeknek az idősebb rózsaszínű galamboknak egyszer kellett volna megküzdeniük a betegséggel, mielőtt a beltenyésztéses depresszió elkapta. A csoport ezután fogságban tartott madarakat fog keresni, amelyek esetleg fenntartották ezeket a történelmi hasznos géneket, hogy párosítsák őket a vadon élő populációval.
Meglehetősen egyértelműnek hangzik, igaz? Sajnos a genetikai istenség lejátszása nem olyan egyszerű.
Minden, a meglévő populációba bevitt genotípus saját előnyeivel és hátrányaival jár. Tehát a csapatnak vigyáznia kell arra, hogy ne vezessen be új problémákat a vadon élő madarak immunrendszerébe - mondja Clark. "Lehet, hogy olyan populációt szaporít, amely nagyon sikeresen harcol a Trichomonas ellen, de amit tettél, véletlenül csökkentette az immunrendszer sokféleségét" - mondja Clark.
Ha ez a helyzet, tette hozzá, egy új betegség, amelyre nem voltak felkészülve, elméletileg az egész lakosságot elronthatja és elpusztíthatja.
A fogságban tartott madarak párosítása vadon élő madarakkal azt is veszélyezteti, hogy olyan géneket vezetnek be, amelyeket a fogságban tartott madarak a fogságban való túléléshez fejlesztettek ki, gyengítve a vadon élő madarak vadon élő túlélési képességét. "Ha megpróbál segíteni őket, akkor még rosszabbá tette" - mondja Clark. Ez a túlzott depressziónak nevezett fenyegetés a konzerválási biológusok körében zavarokat okoz, és elsődleges érv a genetikai mentés szélesebb körű felhasználása ellen.
A floridai párduc fémjelzi, hogy a genetikai mentés hogyan segíthet a fajok kihúzásánál. (USA Hal- és Vadvilágszolgálat) Ezen kockázatok ellenére számos sikertörténet kimutatta, hogy a genetikai mentés eredményes lehet . Az egyik legnagyobb sikertörténet, amelyet a természetvédők rámutattak, a floridai párduc.
Ez a nagy, ikonikus macska egyszer nagy számban repült át az Egyesült Államok délkeleti részén, élvezve a ragadozó és az ökoszisztéma létfontosságú tagjának állapotát. De az 1970-es évekre az élőhelyek elvesztése és a vadászat 12-20 felnőttre csökkentette a népességet. Nemcsak számuk rossz volt, hanem szinte az összes férfi párduc beltenyésztéses depresszió jeleit mutatta, ideértve az undescended herék, a kinyúló farok és az alacsony spermiumszám.
A természetvédelmi képviselõk nem akarták, hogy ez a macska - amely elõsegítette a fehérfarkú szarvas, vaddisznó és más áldozatok államainak ellenõrzését - kihalt. Tehát 1995-ben az USA Hal- és Vadvédelmi Szolgálata kutatók csoportjával működött, hogy nyolc nőstény oroszlánfóliát szállítson Texasból, hogy párosodjon a floridai párducokkal. Remélte, hogy a hegyi oroszlánok, amelyek a párduc alfaja, újjáélesztik a génállományt és növelik a populáció méretét.
Stuart Pimm, a Duke Egyetem természetvédelmi ökológusa elmondja, hogy kezdetben kételkedett benne. Úgy vélte, ha olyan ritka fajok megmentésére próbálkozott, amelyek annyira ritka lettek, hogy genetikai károsodást mutattak, akkor már késő volt megmenteni őket. Sok kollégája egyetértett vele. „A tünet helyett inkább az okot kezelték” - mondja Pimm, és ebben az esetben az élőhely-veszteséget említi.
A kutatók azonban előrementek, és párosították a párducokat és a hegyi oroszlánokat. Meglepő módon úgy tűnt, hogy erőfeszítéseik eredményesek voltak. A párducpopuláció növekedett, és a következő generáció mentes volt a kinyúló faroktól, a nem földelt csápoktól és a beltenyésztés egyéb jeleitől. "Mindezek a dolgok eltűntek" - mondja Pimm. Tíz évvel később, Pimm nyomkövetési tanulmányt készített, amelyből kiderült, hogy egyre növekvő népességük fenntartotta ezeket a beltenyésztéses depresszió tüneteitől mentesen.
"Gyors volt, nagyon hatékony folyamat volt" - mondja most.
Más sikertörténetek felbukkant az 1990-es években. A nagy préri csirkepopulációk évtizedek óta először növekedtek (bár a legfrissebb kutatások megkérdőjelezik a genetikai megmentés szerepét ebben a sikerben), valamint a svéd adderrel, egy mérges kígyóval, amely a beltenyésztés során szenvedett. Ma Pimm megváltoztatta dallamát: Most úgy véli, hogy a genetikai megmentés kiváló eszköz lehet a természetvédő eszköztárában, és fontolóra veszi annak használatát más ragadozók, köztük az afrikai oroszlánok védelmére.
A floridai párducok a genetikai mentési siker ikonjává váltak. (Michaelstone428) Mivel a kutatók szerte a világon fontolóra veszik a genetikai mentés megvalósítását, jobban meg kell értenie, hogy a depresszió kitörésének kockázata fajonként eltérő lehet. Sajnos, mivel a genetikai mentés annyira ellentmondásos volt, kevés eset létezik, amely felkínálhatja ezt az információt.
Andrew Whiteley, a Montana Egyetem természetvédelmi genetikai kutatója még a párducok, a csirkék és a kiegészítõk sikertörténeteiben is korlátozottan tartalmaz információt arról, hogy a mechanizmus hogyan válthat át egyik fajról a másikra. Ez részben azért van, mert ezeket az eseteket nem szisztematikusan hajtották végre - inkább egy utolsó árokban tett erőfeszítés volt a kritikusan veszélyeztetett faj megmentése érdekében.
"Ezeket egy sürgető menedzsment aggodalomra adott válaszként tették, és nem igazán tették a genetikai megmentés koncepciójának kísérletileg szigorú tesztelésére" - mondja Whiteley. "Tehát ezek a bizonytalanságok megmaradnak."
E tudás hiányosságainak kitöltése érdekében Whitely kísérleteket folytatott a pisztránggal - egy olyan fajjal, amelyet könnyebben lehet kísérletileg tanulmányozni, mint a nagy ragadozóknál -, amelyben csapata halakat négy különböző izolált populációba helyezte át, és máshol hozott halakat, hogy velük párosodjon. Az előzetes eredmények azt sugallják, hogy az első párzási ciklus sikeres volt, ám a siker valódi mércéje a második generáció túlélési és szaporodási képességével jár - ekkor fordulnak elő a kimenő depresszió tünetei.
A második generáció túlélési és szaporodási képességének átfogó értékelését tervezi elvégezni, létrehozva egy úgynevezett törzskönyvet, hogy megnézze, hogyan folynak a gének a rendszeren. "És végül vegyük át a genomikát, hogy megértsük a genom szintjét, mi történt, amikor ez a génáramlási impulzus belépett ebbe a kis populációba" - mondja Whiteley. "Ezekre az adattípusokra van szükség, hogy megalapozott ajánlásokat tegyünk."
A fogságban tartott madár vadon élő madarakkal való keresztezése vegyes hatással lehet a genomra. Itt egy vad szikla galamb repül. (Alan D. Wilson) Ha a genetikai megmentés hagyományos formáját ellentmondásosnak tekintik, akkor az újonnan kialakuló iteráció sokkal hangosabban indul el. Manapság a biológusok fontolóra veszik az állatok genomjainak szó szerinti megkötését azzal, hogy genetikailag megtervezik őket bizonyos tulajdonságokkal.
Robert Fleischer, a Smithsonian Nemzeti Állatkert és Védelmi Biológiai Intézet Fenntartó Genomikai Központjának vezetője fontolóra veszi ezt a lehetőséget, hogy a hawaii madarakat ellenállóvá tegyék, vagy tolerálják a madár malária ellen, amely egy ember által bevezetett kórokozó, amely manapság sok hawaii madárpopulációt elpusztít. De a csoportjában és másutt működő kutatók azt mondják, hogy még csak előkészítés alatt állnak ennek a technikanak a vizsgálatában.
"Még nem állunk a mentés szakaszában, csak állítottuk be a színpadot ahhoz, hogy a jövőben ezt megtegyük, ha sikerül" - mondja Fleischer.
Oliver Ryder, a San Diego Zoo Global Conservation Genetics igazgatója szerint ezek a technikák valamikor felbecsülhetetlennek bizonyulhatnak, ám az etikával és a logisztikával kapcsolatos szélesebb körű megbeszélésekre előbb kerül sor. Ezen beszélgetések során a kutatóknak mérlegelniük kellene az egyes esetekkel járó kockázatokat - beleértve azt a kockázatot is, hogy az erőfeszítések egyszerűen nem működnek.
"Az erőfeszítések ellenére a kórokozó megoldást vagy megoldást találna a megoldás körül, " mondja Ryder, "tehát minden erőfeszítés nem lenne elegendő a faj kihalásának megakadályozásához."
A Ryder egy újabb genetikai mentési megközelítés kidolgozására irányuló szélesebb körű erőfeszítésben vesz részt, és érdekli, hogy ezt felhasználja az Észak-fehér orrszarvú megmentésére. A még mindig évek óta elhagyott technika az őssejt-technológiát használja fel tojások és sperma előállításához a San Diego Zoo Globalban tárolt fagyasztott észak-fehér orrszarvú sejtekből. Csapatának célja a fagyasztott sperma felhasználása, hogy embriókat hozzon létre az utolsó élő nőstényekből származó tojásokból vagy őssejt-technikák segítségével. Ezután elméletileg átviszik az embriókat szorosan rokon orrszarvúkba, amelyek helyettesítőként szolgálnak.
Ez az orrszarvú a tökéletes jelölt egy ilyen megközelítéshez, részben azért, mert ezekből az egyénekből csak három maradt, akik nem képesek természetesen szaporodni - mondja Ryder. "Az északi fehér orrszarvú funkcionálisan kihalt" - mondja Ryder. "Az egyetlen módja annak, hogy megakadályozzuk a kipusztulást, a genetikai megmentése fejlett genetikai és reproduktív technológiák felhasználásával."
A kutatók egyelőre általában egyetértenek abban, hogy a hagyományos genetikai mentés géntechnológiával történő módosítás nélkül a lehető legmegfelelőbb megőrzési megoldást kínálja. Azonban soha nem lesz a végső megoldás a megalázó népesség megmentésére. Ehelyett egy akadálymentesítési lehetőséget kínál más olyan felülbíráló kérdések kezelésére, mint például az elszigeteltség csökkentése és az élőhely javítása - mondja Chris Funk, a Colorado Állami Egyetem kutatója, aki a trinidadiai kölykökkel kapcsolatos tanulmányokat végzett a trinidadiai kölykökről, hogy megfigyelje, mikor és miként válhat ki a depresszió.
Funk, Pimmhez hasonlóan, kezdetben szkeptikusnak nevezte magát - nem azért, mert nem hitte, hogy a genetikai mentés eredményes lehet, hanem azért, mert puristanak tekintette magát, amikor a megőrzésre került sor. Mivel azonban egyre több lakosság elszigetelten él és növekvő emberi nyomás és fejlődés fenyegeti őket, elmondta, hogy rájött, hogy bizonyos kompromisszumok szükségesek lehetnek. "Összegyűjtött bizonyítékok vannak arra, hogy sok körülményben működhet" - mondja Funk.
"Nem fogjuk élvezni ezt a purista hozzáállást" - folytatja. "Ha ezeket a populációkat a tájra akarjuk, genetikai megmentést kell alkalmaznunk, hogy megakadályozzuk őket a kihalástól."
