Im Juli 2014 veröffentlichte die Zeitschrift Science eine spezielle Reihe von Artikeln, die sich mit dem Thema Artenverlust und der Notwendigkeit neuer Ansätze für den Schutz wild lebender Tiere befassten - darunter das Aussterben (auch als Auferstehungsbiologie bekannt), der Prozess der Wiederbelebung von Arten, die dies getan haben ausgestorben oder ausgestorben. Die Universität von Otago, Neuseeland, der Zoologe Philip J. Seddon und Kollegen, Autoren eines in der Reihe vorgestellten Papiers, schlugen vor, dass es nicht darum gehe, ob es zum Aussterben kommen würde - Wissenschaftler waren näher als je zuvor daran, dies zu erreichen -, sondern wie Tun Sie dies auf eine Weise, die der Erhaltung zugute kommt. Die Sonderausgabe folgte auf die TEDxDeExtinction-Veranstaltung des Vorjahres, eine vielbeachtete Konferenz, auf der Schlüsselfiguren auf diesem Gebiet über die Wissenschaft, das Versprechen und die Risiken des Aussterbens sprachen.
Bring sie zurück.
Obwohl dies einst als phantasievolle Idee angesehen wurde, wurde die Möglichkeit, ausgestorbene Arten wieder zum Leben zu erwecken, durch Fortschritte in den Bereichen selektive Züchtung, Genetik und reproduktive Klontechnologien eröffnet. Der Schlüssel zu diesen Fortschritten war die Entwicklung einer als somatischer Zellkerntransfer (SCNT) bekannten Technik in den 1990er Jahren, mit der der erste Säugetierklon, Dolly das Schaf (geboren 1996, gestorben 2003), hergestellt wurde.
Mit SCNT erreichten die Wissenschaftler 2009 zum ersten Mal fast das Aussterben und versuchten, den ausgestorbenen Pyrenäensteinbock (oder Bucardo, Capra pyrenaica pyrenaica) zurückzubringen. Ein Klon wurde aus konservierten Geweben hergestellt, starb jedoch innerhalb von Minuten nach seiner Geburt an einem schweren Lungendefekt. Der nahe Erfolg des Versuchs löste eine Debatte darüber aus, ob Arten vom Aussterben zurückgebracht werden sollten und ob sie zurückgebracht werden sollten, wie dies getan werden sollte und wie die Arten verwaltet werden sollten.
Die Kandidatenarten für das Aussterben sind vielfältig. Einige hochkarätige Beispiele sind das Wollmammut (Mammuthus primigenius), die Passagiertaube (Ectopistes migratorius), der Thylacine oder Beuteltierwolf (Thylacinus cynocephalus) und der Magenbrutfrosch (Rheobatrachus silus). Das Aussterben erstreckt sich nicht auf Dinosaurier, was teilweise auf das extreme Alter der Proben und den starken Abbau der DNA im Laufe der Zeit zurückzuführen ist.
Die Werkzeuge der Artenauferstehung.
Die Möglichkeit, ausgestorbene Arten wieder zum Leben zu erwecken, wurde erstmals im frühen 20. Jahrhundert durch einen Ansatz untersucht, der als Rückzucht (oder Rückzucht) bekannt ist. Die Rückzucht für die Herstellung einer Rasse, die die Merkmale eines wilden Vorfahren aufweist, basiert auf den Prinzipien der selektiven Zucht, die der Mensch seit Jahrhunderten verwendet, um Tiere mit den gewünschten Merkmalen zu entwickeln. In den 1920er und 1930er Jahren kreuzten die deutschen Zoologen Lutz und Heinz Heck verschiedene Rinderarten, um ein Tier zu züchten, das den Auerochsen (Bos primigenius) ähnelte, einer ausgestorbenen Art europäischer wilder Ochsen, die von modernen Rindern abstammt. Die Brüder Heck kreuzten moderne Rinder und verwendeten als Leitfaden historische Beschreibungen und Knochenproben, die morphologische Informationen über die Auerochsen lieferten, aber sie hatten keinen Einblick in die genetische Verwandtschaft der Tiere. Infolgedessen hatte das resultierende Heckvieh wenig Ähnlichkeit mit den Auerochsen.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entstanden Werkzeuge, mit denen Wissenschaftler DNA aus Knochen, Haaren und anderen Geweben toter Tiere isolieren und analysieren konnten. In Verbindung mit Fortschritten in der Fortpflanzungstechnologie wie der In-vitro-Fertilisation konnten die Forscher Rinder identifizieren, die nahe genetische Verwandte der Auerochsen sind, und ihre Spermien und Eier kombinieren, um ein Tier (den sogenannten Tauros) zu produzieren, das morphologisch und genetisch ähnlich ist zu den Auerochsen.
Andere Fortschritte in der Gentechnologie haben die Möglichkeit eröffnet, die genetischen Sequenzen ausgestorbener Arten selbst aus schlecht konservierten oder kryokonservierten Proben abzuleiten und zu rekonstruieren. Rekonstruierte Sequenzen könnten mit den Sequenzen vorhandener Arten verglichen werden, was die Identifizierung nicht nur lebender Arten oder Rassen ermöglicht, die für die Rückzucht am besten geeignet sind, sondern auch von Genen, die Kandidaten für die Bearbeitung in lebenden Arten wären. Die Genombearbeitung, eine Technik der synthetischen Biologie, umfasst das Hinzufügen oder Entfernen bestimmter DNA-Stücke im Genom einer Spezies. Die Entdeckung von CRISPR (Clustered Regular Interspaced Short Palindromic Repeats), einem natürlich vorkommenden Enzymsystem, das DNA in bestimmten Mikroorganismen bearbeitet, erleichterte die Verfeinerung der Genombearbeitung für das Aussterben erheblich.
Das Klonen zur Auslöschung konzentrierte sich hauptsächlich auf die Verwendung von SCNT, was die Übertragung des Kerns von einer somatischen (Körper-) Zelle des Tieres zur Klonierung in das Zytoplasma eines entkernten Spendereies (einer Eizelle, die von einer anderen stammt) beinhaltet Tier und hat seinen eigenen Kern entfernt). Die Eizelle wird im Labor stimuliert, um die Zellteilung zu initiieren, was zur Bildung eines Embryos führt. Der Embryo wird dann in die Gebärmutter einer Leihmutter transplantiert, die im Falle des Aussterbens eine Art ist, die eng mit der zu klonierenden verwandt ist. Bei dem Versuch, den ausgestorbenen Pyrenäensteinbock im Jahr 2009 wiederzubeleben, transferierten die Forscher Kerne aus aufgetauten Fibroblasten kryokonservierter Hautproben in entkernte Eier von Hausziegen. Die rekonstruierten Embryonen wurden entweder in spanische Steinbock- oder Hybridweibchen (spanische Steinbockziege) transplantiert.
Es kann auch möglich sein, Stammzellen zu verwenden, um ausgestorbene Arten wiederzubeleben. Somatische Zellen können durch Einführung spezifischer Gene neu programmiert werden, wodurch sogenannte induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) entstehen. Solche Zellen können stimuliert werden, um in verschiedene Zelltypen zu differenzieren, einschließlich Spermien und Eiern, die möglicherweise lebende Organismen hervorbringen können. Wie bei den anderen Techniken des Aussterbens hängt der Erfolg eines auf Stammzellen basierenden Ansatzes jedoch weitgehend von der Qualität der DNA ab, die in konservierten Proben verfügbar ist.
