Czy można wskrzesić gołębia wędrownego?

Tytułowe pytanie jest trudne, pod wieloma względami. Spróbujemy tutaj podsumować kilka aspektów tego problemu. W ostatnich bowiem czasach, dzięki postępowi inżynierii genetycznej, pozytywna odpowiedź wydaje się coraz bardziej realna.

Właśnie minęło sto lat od momentu, gdy ostatni ptak z gatunku Gołąb wędrowny (Ectopistes migratorius, ang. Passenger pigeon), zakończył życie w ZOO w Cincinnati (dokładna rocznica przypadła 1 września 2014 roku). Była to samica, której nadano imię Martha. Przez ostatnie kilka lat swojego życia nie miała już towarzystwa osobników swojego gatunku. W wypchanej powłoce znajduje się ona obecnie w National Museum of Natural History w Waszyngtonie.

03-Passenger-pigeon-A

Gołąb wędrowny

Jeszcze w XIX wieku ogromne stada tych ptaków występowały na kontynencie Ameryki Północnej, głównie we wschodnich rejonach. W szczytowym okresie ich liczbę szacowano na 3 do 5 miliardów. Był to prawdopodobnie najliczniejszy gatunek ptaków w historii naszego globu. Żyły w ogromnych stadach. Gdy takie stado przelatywało nad ziemią, zasłaniało słońce na kilka do kilkunastu nawet godzin, a gdy obsiadały drzewa, gałęzie łamały się pod ich ciężarem. W ciągu kilkudziesięciu lat ludzie wybili je doszczętnie. Ostatnie ptaki tego gatunku żyjące na wolności wyginęły ok. roku 1900.

Obecne postępy technologii biologicznej, a w szczególności inżynierii genetycznej, pozwalają jednak mieć nadzieję, że wiele gatunków zagrożonych wyginięciem może być przed tym losem uchronionych. Nawet takie, które już wyginęły mogą zostać odtworzone. Pomysł takich działań powstał ponad 10 lat temu, gdy udało się sklonować owcę Dolly. Od tego czasu postępy w odczytywaniu sekwencji DNA spowodowały, że teoretycznie stało się możliwe przywrócenie do życia nawet tak dawno wymarłych zwierząt jak mamut włochaty. Naukowcy odtworzyli już w laboratoriach mikroorganizmy, jak np. wirus grypy z roku 1918, wykorzystując materiał genetyczny uzyskany ze szczątków ofiar tej choroby. Oczywiście znacznie bardziej skomplikowane jest odtworzenie bardziej złożonych organizmów. Ocenia się, że wymaga to stopniowego ulepszania metod postępowania i stopniowego postępu w kierunku coraz bardziej złożonych organizmow.

W chwili obecnej, w skali całego świata, prowadzi się około pół tuzina aktywnych projektów mających na celu odzyskanie organizmów, które porzednio wyginęły. Największe szanse powodzenia w najbliższym czasie mają takie przedsięwzięcia, w których naukowcy mają dostęp do komórek zachowanych w stanie zamrożonym w ciekłym azocie. W Australii, na przykład, na University of New South Wales, prowadzi się prace nad sklonowaniem płaza  Rheobatrachus, gatunku znanego z noszenia zapłodnionej ikry a potem kijanek w żołądku i „rodzenia” ich przez otwór gębowy. Autor tego
projektu używa komórek zamrożonych wcześniej, w latach 70., przez kolegów, na krótko przed zniknięciem tych zwierząt. Próbuje on obecnie odtworzyć tego płaza przez wszczepienie jego komórek do jajek innego gatunku płazów. Uzyskał dotychczas zarodki, ale jeszcze nie osiągnął etapu żywych organizmów.

Realistycznie, biotechnologia może odegrać największą rolę w ratowaniu gatunków, których liczebność poważnie się zmniejsza. Gdy pozostaje bardzo niewiele osobników gatunku, są one zwykle blisko spokrewnione, zatem materiał genetyczny jest mało zróżnicowany, co tworzy tzw. „spiralę wymierania”. Przykładem może być nosorożec biały północny, którego to gatunku tylko siedem osobników pozostaje przy życiu, wszystkie w ogrodach zoologicznych. Cztery z nich, zdolne do rozmnażania, są wzajemnie swoimi wujkami lub dziećmi. Istnieje obecnie projekt stworzenia banku zamrożonych komórek ok. 170 gatunków zwierząt zagrożonych wyginięciem. Taki bank może w przyszłości dostarczyć DNA w celu genetycznego ratowania gatunków. Znacznie trudniejsze jest odtworzenie gatunków wymarłych w przeszłości. Aby to uzyskać, należy najpierw znaleźć i odczytać sekwencję DNA z komórek znajdujących się w szczątkach organizmów. Dotychczas udało się tylko częściowo odczytać kod genetyczny człowieka neandertalskiego i włochatego mamuta. Gdy kod genetyczny jest znany, naukowcy będą starać się stopniowo modyfikować gatunki spokrewnione, wykorzystując metody inżynierii genetycznej. Aby na przykład wyprodukować mamuta, można dodać odpowiednie geny do komórek słonia indyjskiego, które spowodują pogrubienie tkanki tłuszczowej i zgęstnienie owłosienia.

Taka właśnie strategia jest rozważana do odtworzenia Gołębia wędrownego. Na University of California, Santa Cruz, trwają obecnie prace nad odczytywaniem kodu genetycznego tego gatunku. Najbiższymi jego gatunkami są Gołąbczak pręgosterny i Gołębiak karoliński, ale jeszcze nie wiadomo, czy konieczna będzie zmiana 1% czy 10% kodu genetycznego, czy tylko elementy, które są ważne funkcjonalnie.

Aby uzyskać takie mieszańce genetyczne w stanie żywym, naukowcy muszą znaleźć sposób na stworzenie kompletnego zwierzęcia z pojedynczej komórki. U ssaków jest to stosunkowo proste: embriony posiadające nowy kod genetyczny mogą być wszczepione do macicy samicy pokrewnego gatunku i doprowadzone do porodu.

Jednak technologia reprodukcji jest znacznie mniej zaawansowana w odniesieniu do ptaków. Nie sklonowano jeszcze żadnego ptaka. Nie ma więc dotychczas pewnego sposobu na odtworzenie gatunku gołąb wędrowny, czyli stworzenia pary, która mogłaby dalej się rozmnażać.

Nawet gdyby stało się to możliwe, powstałyby nowe problemy. Czy byłoby konieczne zabarwienie innych gołębi na brązowo, aby młode rozpoznały w nich swoich rodziców? Gołębie wędrowne były gatunkiem wyjątkowo stadnym, nie jest zatem jasne, czy stworzenie kilku osobników pozwoliłoby uzyskać w rzeczywistości typowe zachowania gatunku.

Specjaliści od ochrony środowiska traktują całą ideę z dużym sceptycyzmem. Biologiczne otoczenie dostosowuje się do bieżącej sytuacji, zatem wprowadzenie odtworzonego gatunku do środowiska może być tak szkodliwe, jak obcego gatunku inwazyjnego. Należy również uwzględnić fakt, że wykorzystanie środowiska przez człowieka również uległo zmianie. Ogromne stada gołębi wędrownych, które lecąc przesłaniały niebo przez wiele godzin, mogą być groźbą nie do zaakceptowania przez nowoczesny transport lotniczy.

Takie ptaki mogłyby żyć w klatce z napisem „Gołębie wędrowne”, ale czy byłyby nimi naprawdę? – pyta biolog specjalizujący się w ochronie środowiska. Czy nie lepiej zajmować się zapewnieniem, żeby istniejące obecnie gatunki nie były zagrożone wyginięciem?

Należy jeszcze wspomnieć, że niedawno ukazała się książka napisana przez Joela Greenberga:

04-Passenger-pigeon-B

Więcej informacji o gatunku Gołąb wędrowny można znaleźć:

Wikipedia (ang.)

Wikipedia (pol.)

Źródło informacji:

MIT Technology Review